DE69432382T2 - N-Alkylacridancarboxylderivate, suitable for the detection of chemiluminescence - Google Patents
N-Alkylacridancarboxylderivate, suitable for the detection of chemiluminescence Download PDFInfo
- Publication number
- DE69432382T2 DE69432382T2 DE69432382T DE69432382T DE69432382T2 DE 69432382 T2 DE69432382 T2 DE 69432382T2 DE 69432382 T DE69432382 T DE 69432382T DE 69432382 T DE69432382 T DE 69432382T DE 69432382 T2 DE69432382 T2 DE 69432382T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- peroxidase
- acridan
- group
- peroxide
- groups
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 0 **1CCCCC1 Chemical compound **1CCCCC1 0.000 description 2
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/26—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase
- C12Q1/28—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving oxidoreductase involving peroxidase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D219/00—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems
- C07D219/02—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems with only hydrogen, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D219/00—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems
- C07D219/04—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D219/00—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems
- C07D219/04—Heterocyclic compounds containing acridine or hydrogenated acridine ring systems with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
- C07D219/06—Oxygen atoms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/81—Packaged device or kit
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/968—High energy substrates, e.g. fluorescent, chemiluminescent, radioactive
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue N-Alkylacridancarboxyl-Derivate, die Licht erzeugen. Die Erfindung betrifft außerdem ein verbessertes Verfahren zum chemischen Erzeugen von Licht (Chemilumineszenz) durch die Wirkung eines Peroxidase-Enzyms und eines Oxidationsmittels, wie Wasserstoffperoxid mit einer Gruppe von N-Alkylacridancarboxyl-Derivaten. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren, um das Ausmaß der bei diesem Prozeß erzeugten Chemilumineszenz durch die Verwendung von Verstärkern stark zu erhöhen. Die Erfindung betrifft auch die Anwendung dieses Verfahrens zum Nachweis des Peroxidase-Enryms. Die Erfindung betrifft auch die Anwendung dieses Verfahrens, um Wasserstoffperoxid nachzuweisen. Außerdem betrifft die Erfindung die Anwendung dieses Verfahrens zum Nachweis und zur quantitativen Erfassung verschiedener biologischer Moleküle. Das Verfahren kann zum Beispiel angewendet werden, um Haptene, Antigene und Antikörper durch ein Immunoassay-Verfahren, Proteine durch Western-Blotting, DNA und RNA durch Southern- und Northern-Blotting und Nucleinsäuren durch enzymverbundene Nucleinsäure-Sonden nachzuweisen. Das Verfahren kann auch angewendet werden, um die DNA bei Anwendungen der DNA-Sequenzanalyse nachzuweisen. Das Verfahren kann außerdem angewendet werden, um Enzyme nachzuweisen, die Wasserstoffperoxid erzeugen, wie Glucoseoxidase, Glucose-6-phosphatdehydrogenase, Galactoseoxidase und dergleichen.The present invention relates new N-alkylacridancarboxylic derivatives that generate light. The invention also concerns an improved method of chemically generating light (chemiluminescence) the effect of a peroxidase enzyme and an oxidizing agent, such as hydrogen peroxide with a group of N-alkylacridancarboxylic derivatives. The The invention also relates to a method for determining the extent of created this process Greatly increase chemiluminescence through the use of amplifiers. The invention also relates to the use of this method for detection of the peroxidase enzyme. The invention also relates to the application of this method to To detect hydrogen peroxide. Moreover, the invention relates the application of this method for detection and quantitative Detection of different biological molecules. The method can for Example applied to haptens, antigens and antibodies by an immunoassay procedure, Proteins by Western blotting, DNA and RNA by Southern and Northern blotting and nucleic acids by enzyme-linked nucleic acid probes demonstrated. The procedure can also be applied to the DNA in applications of DNA sequence analysis demonstrated. The method can also be used to To detect enzymes that produce hydrogen peroxide, such as glucose oxidase, Glucose-6-phosphate dehydrogenase, Galactose oxidase and the like.
Der Nachweis und die mengenmäßige Erfassung von biologischen Molekülen erfolgte bisher durch die Verwendung von radioaktiv markierten Reportermolekülen mit hervorragender Empfindlichkeit. Kürzlich wurden zahlreiche nicht-radioaktive Verfahren entwickelt, um die Gefahren und Unannehmlichkeiten zu vermeiden, die durch diese Materialien entstehen. Auf enzymverbundenen Analyten basierende Verfahren bieten die beste Empfindlichkeit, da durch die Fähigkeit, das Substrat katalytisch umzuwandeln, wodurch eine nachweisbare Veränderung hervorgerufen wird, eine Verstärkung erzielt wird. Es wurden Substrate entwickelt, die eine Farbe, Fluoreszenz oder Chemilumineszenz erzeugen, wobei die letzteren die beste Empfindlichkeit erzielen.The detection and quantification of biological molecules has hitherto been accompanied by the use of radioactively labeled reporter molecules excellent sensitivity. Recently, numerous non-radioactive Process designed to reduce the dangers and inconvenience avoid that caused by these materials. On enzyme-linked Analyte-based methods provide the best sensitivity there by the ability to convert the substrate catalytically, whereby a detectable change is caused, a gain is achieved. Substrates were developed that have a color, fluorescence or chemiluminescence, the latter being the most sensitive achieve.
Weitere Verbesserungen der Empfindlichkeit eines Assays erweitern den Anwendungsbereich von auf der Chemilumineszenz basierenden Verfahren, indem der Nachweis von Analyten möglich wird, die in geringeren Mengen vorliegen, oder die Zeit und/oder die Menge der Reagenzien vermindert wird, für die Durchführung des Assays erforderlich sind. Eine Methode zur Verbesserung der Geschwindigkeit und Empfindlichkeit des Nachweises in einem enrymatischen chemilumineszierenden Assay besteht in der Verwendung von Substraten, die Licht mit einem höheren Wirkungsgrad oder über eine längere Zeit erzeugen.Further improvements in sensitivity An assay extends the scope of chemiluminescence based method by allowing the detection of analytes, which are present in smaller quantities, or the time and / or amount the reagents is reduced for the implementation of the Assays are required. A method for improving speed and sensitivity of detection in an enzymatic chemiluminescent Assay consists of using substrates that have light with one higher Efficiency or over a longer one Create time.
Von den Enzymen, die bei enrymverbundenen Nachweisverfahren, wie Immunoassays, dem Nachweis von Oligonucleotiden und Nucleinsäure-Hybridisierungsverfahren, verwendet werden, ist Meerrettichperoxidase gegenwärtig das am extensivsten verwendete. Um die vorteilhaften Eigenschaften dieses Enzyms bei der Analyse besser auszunutren, wären neue chemilumineszierende Substrate erwünscht, die den Nachweis geringerer Mengen des Enzyms erlauben. Insbesondere wären Substrate von Vorteil, die eine stärkere Chemilumineszenz entweder als höhere maximale Intensität oder mit längerer Dauer als auf diesem Fachgebiet bekannte Verbindungen erzeugen.Of the enzymes involved in enzymes Detection methods, such as immunoassays, the detection of oligonucleotides and nucleic acid hybridization methods, horseradish peroxidase is currently used most extensively used. To have the beneficial properties of this To use enzyme more efficiently in the analysis would be new chemiluminescent Substrates desired, which allow the detection of lesser amounts of the enzyme. In particular would be substrates beneficial, the stronger one Chemiluminescence either as higher maximum intensity or with a longer one Duration as compounds known in the art.
a. Oxidation von Acridana. Oxidation of acridan
Die Oxidation von Acridan durch Benzoylperoxid in einer wäßrigen Lösung erzeugte eine Chemilumineszenz mit einem sehr geringen Wirkungsgrad (⌀CL = 3 × 10–7) und ein Gemisch von Produkten, zu denen Acridin gehört (S. Steenken, Photochem. Photobiol., 11, 279-283 (1970)). N-Methylacridan wird elektrochemisch zu einem N-Methylacridinium-lon oxidiert (P. Hapiot, J. Moiroux, J. M. Saveant, J. Am. Chem. Soc., 112 (4), 1337-43 (1990); N. W. Koper, S. A. Jonker, J. W. Verhoeven Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 104 (11), 296-302 (1985)). Die chemische Oxidation von N-Alkylacridan-Verbindungen wurde mit einem Ferricyanid-Ion (A. Sinha, T. C. Bruice, J. Am. Chem. Soc., 106(23), 7291-2 (1984)), bestimmten Chinonen (A. K. Cotter, P. Plank, J. P. Bergsma, R. Lahti, A.A. Quesnel, A. G. Parsons, Can. J. Chem, 62(9), 1780-4 (1984)) und Lithiumnitrit (O.N. Chupakhin, I. M. Sosonkin, A. I. Matern, G. N. Strogov, Dokl. Akad. Nauk UdSSR, 250(4), 875-7 (1980)) durchgeführt. Die Oxidation eines N-Alkylacridan-Derivats erfolgte photochemisch mit einer oder ohne eine Flavinverbindung als Co-Oxidans (W. R. Knappe, J. Pharm. Sci., 67(3), 318-20 (1978); G. A. Digenis, S. Shakshir, M. A. Miyamoto, N.B. Kostenbauer, J. Pharm. Sci., 65(2), 247-51 (1976)).The oxidation of acridan by benzoyl peroxide in an aqueous solution produced chemiluminescence with a very low efficiency (⌀ CL = 3 × 10 -7 ) and a mixture of products including acridine (S. Steenken, Photochem., Photobiol., 11, 279-283 (1970)). N-methylacridan is electrochemically oxidized to an N-methylacridinium ion (P. Hapiot, J. Moiroux, JM Saveant, J. Am. Chem. Soc., 112 (4), 1337-43 (1990), NW Koper, SA Jonker, JW Verhoeven Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 104 (11), 296-302 (1985)). Chemical oxidation of N-alkylacridan compounds was performed with a ferricyanide ion (A. Sinha, TC Bruice, J. Am. Chem. Soc., 106 (23), 7291-2 (1984)), certain quinones (AK Cotter P. Plank, JP Bergsma, R. Lahti, AA Quesnel, AG Parsons, Can. J. Chem., 62 (9), 1780-4 (1984)) and lithium nitrite (ON Chupakhin, IM Sosonkin, Al Matern, GN Strogov , Dokl. Akad. Nauk USSR, 250 (4), 875-7 (1980)). The oxidation of an N-alkylacridan derivative was carried out photochemically with or without a flavin compound as the co-oxidant (WR Knappe, J. Pharm. Sci., 67 (3), 318-20 (1978); GA Digenis, S. Shakshir, MA Miyamoto, NB Kostenbauer, J. Pharm. Sci., 65 (2), 247-51 (1976)).
Aryl- und Alkylester von 10-Methylacridan-9-carbonsäure unterliegen in dipolaren aprotischen Lösungsmitteln unter stark basischen Bedingungen einer Autooxidation zu N-Methylacridon, wodurch eine Chemilumineszenz erzeugt wird (F. McCapra, Accts. Chem. Res., 9(6), 201-8 (1976)). Die Quantenausbeuten der Chemilumineszenz reichten von 10–5 bis 0,1, und es wurde festgestellt, daß sie zunehmen, wenn der pKS- Wert der Phenoloder Alkohol-Abgangsgruppe abnimmt. Die Quantenausbeuten waren in einer wäßrigen Lösung aufgrund der konkurrierenden nicht-lumineszierenden Zersetzung eines Zwischenproduktes deutlich geringer. Der Zusatz des kationischen oberflächenaktiven Mittels CTAB erhöhte die scheinbare Lichtausbeute um das 130-fache, indem die konkurrierende nicht-leuchtende Reaktion verhindert wurde.Aryl and alkyl esters of 10-methylacridan-9-carboxylic acid undergo autooxidation to N-methylacridone in dipolar aprotic solvents under strongly basic conditions to produce chemiluminescence (F. McCapra, Accts. Chem. Res., 9 (6), 201-8 (1976)). The quantum yields of chemiluminescence ranged from 10 -5 to 0.1, and it was found to increase as the pK S - value of the phenol or alcohol leaving group decreased. The quantum yields were significantly lower in an aqueous solution due to the competing non-luminescent decomposition of an intermediate. The addition of the cationic surfactant CTAB increased the apparent light output 130-fold by preventing the competing non-luminous reaction.
Über die Verwendung von Peroxidase oder anderen Enzymen, um Acridane oder substituierte Acridane zu oxidieren, gibt es keine Berichte. Über die Entstehung einer Chemilumineszenz bei der Umsetzung von Acridanen oder substituierten Acridanen mit Peroxidase oder irgendwelchen anderen Enzymen gibt es keine Berichte.About the use of peroxidase or other enzymes to produce acridans or substituted acrids ne to oxidize, there are no reports. There are no reports of the development of chemiluminescence in the reaction of acridans or substituted acridans with peroxidase or any other enzymes.
b. Chemilumineszierende Oxidation von Acridiniumesternb. chemiluminescent Oxidation of acridinium esters
Die chemilumineszierende Oxidation von aliphatischen und aromatischen Estern von N-Alkylacridiniumcarbonsäure durch H2O2 in einer alkalischen Lösung ist eine allgemein bekannte Reaktion. Die hohe Quantenausbeute der Chemilumineszenz, die 0,1 erreicht, führte zur Entwicklung von Derivaten mit gebundenen reaktiven Gruppen für die Bindung an biologische Moleküle. Es wurde von zahlreichen chemilumineszierenden Immunoassays und Assays mit einer Oligonucleotid-Sonde, die Acridiniumester-Marker verwenden, berichtet.The chemiluminescent oxidation of aliphatic and aromatic esters of N-alkylacridiniumcarboxylic acid by H 2 O 2 in an alkaline solution is a well-known reaction. The high quantum yield of chemiluminescence, which reaches 0.1, led to the development of derivatives with bonded reactive groups for binding to biological molecules. Numerous chemiluminescent immunoassays and assays with an oligonucleotide probe using acridinium ester markers have been reported.
Die Verwendung von Acridiniumestern (AE), besonders wenn sie ein Protein oder Oligonucleotid markieren, hat zwei Nachteile. Das Hauptproblem ist die begrenzte hydrolytische Stabilität. Acridiniumester-Konjugate zerfallen bei oder etwas über Raumtemperatur gleichmäßig. In Abhängigkeit von der Substitution der Abgangsgruppe kann für eine längere Aufbewahrung eine Lagerung bei –20°C erforderlich sein.The use of acridinium esters (AE), especially when they label a protein or oligonucleotide, has two disadvantages. The main problem is the limited hydrolytic Stability. Acridinium ester conjugates decay at or slightly above room temperature evenly. In dependence substitution of the leaving group may allow storage for extended storage required at -20 ° C his.
Ein zweiter Nachteil von Acridiniumestern ist die Tendenz, Nucleophile, wie Wasser, in der 9-Position anzufügen, wodurch spontan ein Pseudobasen-Zwischenprodukt erzeugt wird, das nicht lumineszierend ist und sich in einer vom pH-Wert abhängigen Art und Weise in einem nicht-leuchtenden Prozeß zersetzt. In der Praxis muß der pH-Wert von Lösungen, die Acridiniumester enthalten, zuerst verringert werden, um die Bildung von Pseudobasen umzukehren, und danach in Gegenwart von H2O2 erhöht werden, um Licht zu erzeugen.A second disadvantage of acridinium esters is the tendency to add nucleophiles such as water in the 9-position, thereby spontaneously generating a pseudobase intermediate which is non-luminescent and in a pH-dependent manner in a non-luminescent manner. shining process decomposes. In practice, the pH of solutions containing acridinium esters must first be reduced to reverse the formation of pseudobases and then increased in the presence of H 2 O 2 to produce light.
Kürzlich wurden auch Amide, Thioester und Sulfonamide von N-Alkylacridiniumcarbonsäure hergestellt, und es wurde gezeigt, daß sie Licht emittieren, wenn sie bei diesen Bedingungen oxidiert werden (T. Kinkel, H. Lubbers, E. Schmidt, P. Molz, H.K. Skripczyk, J. Biolumin. Chemilumin., 4, 136-139 (1989); G. Zomer, J. F. C. Stravenuiter, Anal. Chim. Acta, 227, 11-19 (1989)). Diese Modifikationen der Abgangsgruppe verbessern die Leistung in Bezug auf die Lagerbeständigkeit nur partiell.Recently also amides, thioesters and sulfonamides of N-alkylacridiniumcarboxylic acid have been prepared, and it was shown that she Emit light when oxidized under these conditions (T Kinkel, H. Lubbers, E. Schmidt, P. Molz, H. K. Skripczyk, J. Biolumin. Chemilumin., 4, 136-139 (1989); G. Zomer, J.F.C. Stravenuiter, Anal. Chim. Acta, 227, 11-19 (1989)). These modifications of the leaving group improve performance in terms of shelf life only partially.
Eine grundsätzlichere Einschränkung für die Verwendung von Acridiniumestern als chemilumineszierende Marken beruht auf der Tatsache, daß bei der Verwendung als direkte Macker nur höchstens bis zu etwa 10 Moleküle an ein Protein oder Oligonucleotid gebunden werden können. In Verbindung mit der Quantenausbeute bei der Erzeugung eines Photons (≤ 10%) kann ein mit Acridiniumester markierter Analyt höchstens ein Photon erzeugen. Eine weitere Verbesserung des Signalerzeugungsvermögens ist nicht möglich.A more fundamental restriction for use of acridinium esters as chemiluminescent labels is based on the fact that at the use as direct markers only up to about 10 molecules at one Protein or oligonucleotide can be bound. In conjunction with the Quantum yield in the generation of a photon (≤ 10%) can an acridinium ester labeled analyte will produce at most one photon. Another improvement of signal generation capability is not possible.
Ein Versuch, um die Anzahl der in einem Immunoassay mit einem Analyt verbundenen Acridiniumester-Moleküle zu erhöhen, bestand in der Konstruktion eines Antikörper-Liposom-Konjugats, wobei das Liposom eine unbestimmte Anzahl von AE enthielt (S.-J. Law, T. Miller, U. Piran, C. Klukas, S. Chang, J. Unger, J. Biolumin. Chemilumin., 4, 88-98 (1989)). Innerhalb eines vergleichbaren Assays, der direkt markierte AE verwendete, wurde nur eine leichte Verstärkung des Signals beobachtet.An attempt to reduce the number of in To increase an acridinium ester molecules associated with an analyte in an immunoassay was in the construction of an antibody-liposome conjugate, the liposome containing an indefinite number of AE (S.-J. Law, T. Miller, U. Piran, C. Klukas, S. Chang, J. Unger, J. Biolumin. Chemilumin., 4, 88-98 (1989)). Within a comparable assay, The directly marked AE used only a slight amplification of the Signals observed.
Es gibt keine bekannte Verwendung von Peroxidase oder einem anderen Enzym in Verbindung mit der Acridiniumester-Chemilumineszenz.There is no known use of peroxidase or other enzyme associated with acridinium ester chemiluminescence.
c. Chemilumineszierender Nachweis von Meerrettichperoxidasec. chemiluminescent Detection of horseradish peroxidase
Amino-substituierte, cyclische Acylhydrazide, wie Luminol und Isoluminol, reagieren unter basischen Bedingungen mit H2O2 und einem Enzymkatalysator in Form von Peroxidase (wie Meerrettichperoxidase, HRP) unter Emission von Licht. Diese Reaktion wurde als Basis für Analyseverfahren zum Nachweis von H2O2 und das Enzym Peroxidase angewendet. In Verbindung mit der Verwendung von Luminol wurden auch verschiedene Verstärker verwendet, um die Intensität des emittierten Lichts zu erhöhen. Dazu gehören D-Luciferin (T. P. Whitehead, G. N. Thorpe, T. J. Carter, C. Groucutt, L. J. Kricka, Nature, 305, 158 (1983)) und p-Iodphenol und p-Phenylphenol (G. H. Thorpe, L. J. Kricka, S. B. Mosely, T. P. Whitehead, Clin. Chem., 31, 1335 (1985)). Gegenwärtig ist die einzige andere chemilumineszierende Verbindung, die von dem Enzym Peroxidase und einem Peroxid oxidiert wird, ein Hydroxy-substituiertes Phthalhydrazid (Akhavan-Tafti, gleichzeitig anhängige US-Patentanmeldung Nr. 965,231, am 23. Oktober 1992 eingereicht).Amino-substituted cyclic acylhydrazides such as luminol and isoluminol react under basic conditions with H 2 O 2 and an enzyme catalyst in the form of peroxidase (such as horseradish peroxidase, HRP) with the emission of light. This reaction was used as the basis for analysis methods for detecting H 2 O 2 and the enzyme peroxidase. In conjunction with the use of luminol, various amplifiers have also been used to increase the intensity of the emitted light. These include D-luciferin (TP Whitehead, GN Thorpe, TJ Carter, C. Groucutt, LJ Kricka, Nature, 305, 158 (1983)) and p-iodophenol and p-phenylphenol (GH Thorpe, LJ Kricka, SB Mosely, TP Whitehead, Clin. Chem., 31, 1335 (1985)). At present, the only other chemiluminescent compound that is oxidized by the enzyme peroxidase and a peroxide is a hydroxy-substituted phthalhydrazide (Akhavan-Tafti, co-pending U.S. Patent Application No. 965,231, filed October 23, 1992).
Der Mechanismus der Oxidation von Phthalhydraziden durch Kombination eines Peroxids und des Enzyms Peroxidase ist sehr komplex und ist weiterhin Gegenstand intensiver Debatten. Dieses Problem wurde durch die Entwicklung neuer chemilumineszierender Reaktionen vermindert, die von Peroxidase katalysiert werden. Trotzdem hat das Enzym Meerrettichperoxidase bei Enzym-Immunoassays und DNA-Hybridisierungs-Assays mit dem chemilumineszierenden Nachweis, der Luminol oder Isoluminol als Substrat benutzt, Verwendung gefunden (T. P. Whitehead, G. H. Thorpe, T. J. Carter, C. Groucutt, L. J. Kricka, Nature, 305, 158 (1983)); G. N. Thorpe, L. J. Kricka, S. B. Mosely, T. P. Whitehead, Clin. Chem., 1335 (1985)); G. N. Thorpe, S. M. Mosely, L. J. Kricka, R. A. Stott, T. P. Whitehead, Anal. Chim. Acta, 170, 107 (1985) und J. A. Matthews, A. Batki, C. Hynds, L. J. Kricka, Analy. Biochem., 151, 205 (1985)). Es stehen kommerziell erhältliche Kits zur Verfügung, um HRP mit einem verbesserten chemilumineszierenden Nachweis mit Luminol in Verbindung zu bringen.The mechanism of the oxidation of phthalhydrazides by combining a peroxide and the enzyme peroxidase is very complex and continues to be the subject of intense debate. This problem has been diminished by the development of new chemiluminescent reactions catalyzed by peroxidase. Nevertheless, the horseradish peroxidase enzyme has found use in enzyme immunoassays and DNA hybridization assays with chemiluminescent detection using luminol or isoluminol as a substrate (TP Whitehead, GH Thorpe, TJ Carter, C. Groucutt, LJ Kricka, Nature, 305 , 158 (1983)); GN Thorpe, LJ Kricka, SB Mosely, TP Whitehead, Clin. Chem., 1335 (1985)); GN Thorpe, SM Mosely, LJ Kricka, RA Stott, TP Whitehead, Anal. Chim. Acta, 170, 107 (1985) and JA Matthews, A. Batki, C. Hynds, LJ Kricka, Analy. Biochem., 151, 205 (1985)). There are commercially available kits for Available to associate HRP with improved chemiluminescent detection with luminol.
Synthetische Peptid-Isoluminol-Derivate, wie t-Boc-Alanylalanylphenylalanyl iso luminol amid, sind Substrate für die Protease-Enzyme Chymotrypsin, Trypsin und Thrombin. Die Umsetrung von Verbindungen dieses Typs mit dem Enzym Protease setzt Isoluminol frei, das dann mit dem Enrym Peroxidase und H2O2 reagieren kann, wodurch eine Chemilumineszenz erzeugt wird (B.R. Branchini, G. M. Salituro, in Bioluminescence and Chemiluminescense: Instrumental Applications, K. Van Dyke, Herausg., CRC Press, Boca Raton, Fla., Band 2, S. 25-39, (1985)).Synthetic peptide isoluminol derivatives, such as t-Boc-alanyl-alanyl-phenylalanyl iso-luminol amide, are substrates for the protease enzymes chymotrypsin, trypsin and thrombin. The transesterification of compounds of this type with the enzyme protease releases isoluminol, which can then react with the enzyme peroxidase and H 2 O 2 to produce chemiluminescence (BR Branchini, GM Salituro, in Bioluminescence and Chemiluminescence: Instrumental Applications, K.A. Van Dyke, ed., CRC Press, Boca Raton, Fla., Vol. 2, pp. 25-39, (1985)).
Urdea, US-Patent Nr. 5,132,204 beschreibt ein stabiles 1,2-Dioxetan, das sich nach dem aufeinanden olgenden Entfernen der Schutzgruppen durch HRP und alkalische Phosphatase aus der Phenol-Einheit schnell unter Emission einer Chemilumineszenz zersetzt. Diese doppelt geschützte Verbindung ist jedoch durch die langsame thermische Zersetzung oder Hydrolyse der Schutzgruppe auch ohne ein Enrym chemilumineszierend. Es werden keine Beispiele aufgeführt, die N-Alkylacridancarboxyl-Derivate beinhalten.Urdea, U.S. Patent No. 5,132,204 a stable 1,2-dioxetane following each other Removal of the protecting groups by HRP and alkaline phosphatase from the phenol unit rapidly emitting a chemiluminescence decomposed. This double-protected However, compound is due to the slow thermal decomposition or Hydrolysis of the protecting group chemiluminescent even without an enzyme. No examples are given include the N-alkylacridancarboxylic derivatives.
Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und N-Alkylacridancarboxyl-Derivate für die Verwendung bei der Erzeugung einer Chemilumineszenz durch die Einwirkung des Enzyms Peroxidase für den Nachweis von biologischen Materialien und Verbindungen anzugeben. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Kit, die N-Alkylacridancarboxyl-Derivate in einer Lösung oder auf Oberflächen, wie Membranen, benutzen, für die Verwendung bei der Erzeugung einer Chemilumineszenz durch die Wirkung des Enzyms Peroxidase für den Nachweis von Peroxidase-Enrymen und Enzym-Konjugaten bereitzustellen. Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Kit, die N-Alkylacridancarboxyl-Derivate benutzen, für die Verwendung bei der Erzeugung einer Chemilumineszenz durch die Wirkung des Enzyms Peroxidase für den Einsatz bei Nucleinsäure-Assays in einer Lösung und auf Oberflächen anzugeben. Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Kit, die N-Alkylacridancarboxyl-Derivate verwenden, für die Verwendung bei der Erzeugung einer Chemilumineszenz durch die Wirkung des Enzyms Peroxidase für den Nachweis von Proteinen in Western-Blots und von DNA in Southern-Blots und anderen DNA-Hybridisierungs-Assays anzugeben.It is therefore an object of present invention, a method and N-alkylacridancarboxylic derivatives for use in the generation of chemiluminescence by the action of Enzyme peroxidase for indicate the detection of biological materials and compounds. It is also an object of the present invention to provide a method and a kit containing the N-alkylacridancarboxylic derivatives in a solution or on surfaces, like membranes, use, for the use in generating a chemiluminescence by the Effect of the enzyme peroxidase for to provide detection of peroxidase enzymes and enzyme conjugates. In addition It is an object of the present invention, a method and a Kit, the N-alkylacridancarboxylic derivatives use, for the use in generating a chemiluminescence by the Effect of the enzyme peroxidase for use in nucleic acid assays in a solution and on surfaces specify. In addition It is an object of the present invention to provide a method and a kit, the N-alkylacridancarboxylic derivatives use, for the use in generating a chemiluminescence by the Effect of the enzyme peroxidase for the detection of proteins in Western blots and of DNA in Southern blots and other DNA hybridization assays specify.
Es zeigen:Show it:
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Acridan der Formel
wobei R1 aus
Alkyl-, Heteroalkyl- und Aralkylgruppen ausgewählt ist und R3 und
R4 aus Aryl-, Alkyl-, Heteroalkyl- und Aralkylgruppen
ausgewählt
sind.The present invention relates to an acridan of the formula
wherein R 1 is selected from alkyl, heteroalkyl and aralkyl groups and R 3 and R 4 are selected from aryl, alkyl, heteroalkyl and aralkyl groups.
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Erzeugung von Chemilumineszenz, das die Umsetrung
einer Peroxid-Verbindung und einer Peroxidase mit einem Acridan
der Formel
umfasst, worin R1 aus Alkyl-, Heteroalkyl- und Aralkylgruppen
ausgewählt
ist, R5 und R6 aus
der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Wasserstoff und nicht störenden Substituenten besteht,
und Y eine Abgangsgruppe ist, die die Erzeugung von Licht aus dem
Acridan durch die Umsetrung mit einem Peroxid und einer Peroxidase ermöglicht.The present invention relates to a method of producing chemiluminescence which comprises reacting a peroxide compound and a peroxidase with an acridan of the formula
wherein R 1 is selected from alkyl, heteroalkyl and aralkyl groups, R 5 and R 6 are selected from the group consisting of hydrogen and non-interfering substituents, and Y is a leaving group which is the generation of light from the acridan by the Umsetrung with a peroxide and a peroxidase allows.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Reagenzzusammensetrung, die in Gegenwart von Peroxidase Licht erzeugt und folgendes aufweist:The present invention relates also a Reagenzzusammensetrung, in the presence of peroxidase Generates light and has the following:
- (a) ein Acridan der Formel: wobei R1 aus Alkyl-, Heteroalkyl- und Aralkylgruppen ausgewählt ist, R5 und R6 aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und nicht störenden Substituenten besteht, und Y eine Abgangsgruppe ist, die die Erzeugung von Licht aus dem Acridan durch die Umsetrung mit einem Peroxid und einer Peroxidase ermöglicht;(a) an acridan of the formula: wherein R 1 is selected from alkyl, heteroalkyl and aralkyl groups, R 5 and R 6 are selected from the group consisting of hydrogen and non-interfering substituents, and Y is a leaving group which prevents the generation of light from the acridan by the Permits permeation with a peroxide and a peroxidase;
- (b) gegebenenfalls eine Phenolverbindung, die die Lichterzeugung aus dem Acridan verstärkt;(b) optionally, a phenolic compound that promotes light generation amplified from the acridan;
- (c) eine Peroxidverbindung, die an der Umsetrung des Acridans mit der Peroxidase beteiligt ist;(c) a peroxide compound which is involved in the conversion of the acridan involved with the peroxidase;
- (d) einen Chelatbildner, der verhindert, daß die Peroxidverbindung reagiert, bevor die Peroxidase dieser Zusammensetzung zugesetzt wird; und(d) a chelating agent which prevents the peroxide compound from reacting, before the peroxidase is added to this composition; and
- (e) ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel.(e) a nonionic surfactant.
Die vorliegende Erfindung betrifft
auch ein verbessertes Verfahren zum Nachweis eines Analyts in einem
Assayverfahren durch eine chemilumineszierende Reaktion, wobei die
Verbesserung die Umsetrung des Acridans mit einem Peroxid und einer
Peroxidase umfaßt,
wodurch Licht zum Nachweis des Analyts erzeugt wird, wobei das Acridan
folgende Formel hat:
wobei R1 aus
Alkyl-, Heteroalkyl- und Aralkylgruppen ausgewählt ist, R5 und
R6 aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff
und nicht störenden
Substituenten besteht, und Y eine Abgangsgruppe ist, die die Erzeugung
von Licht aus dem Acridan durch die Umsetrung mit einem Peroxid
und einer Peroxidase ermöglicht.The present invention also relates to an improved method of detecting an analyte in an assay method by a chemiluminescent reaction, the improvement comprising reacting the acridan with a peroxide and a peroxidase to produce light for detecting the analyte, the acridan having the formula: :
wherein R 1 is selected from alkyl, heteroalkyl and aralkyl groups, R 5 and R 6 are selected from the group consisting of hydrogen and non-interfering substituents, and Y is a leaving group which prevents the generation of light from the acridan by the Umsetrung with a peroxide and a peroxidase allows.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein verbessertes Verfahren zum Nachweis eines Analyts in einem Assayverfahren durch eine chemilumineszierende Reaktion, wobei die Verbesserung folgendes aufweist:The present invention relates also an improved method for detecting an analyte in a Assay method by a chemiluminescent reaction, wherein the Improvement comprises:
- (a) Bereitstellen einer Reagenzzusammensetrung, die in Gegenwart von Peroxidase Licht erzeugt und die folgendes aufweist: ein Acridan der Formel wobei R1 aus Alkyl-, Heteroalkyl- und Aralkylgruppen ausgewählt ist, R5 und R6 aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und nicht störenden Substituenten besteht, und Y eine Abgangsgruppe ist, die die Erzeugung von Licht aus dem Acridan durch die Umsetrung mit einem Peroxid und einer Peroxidase ermöglicht; gegebenenfalls eine Phenolverbindung, die die Lichterzeugung aus dem Acridan verstärkt; eine Peroxidverbindung, die an der Umsetrung des Acridans mit der Peroxidase beteiligt ist; einen Chelatbildner, der verhindert, daß die Peroxidverbindung reagiert, bevor die Peroxidase dieser Zusammensetzung zugesetzt wird; und ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel; und (a) providing a reagent composition which produces light in the presence of peroxidase and which comprises an acridan of the formula wherein R 1 is selected from alkyl, heteroalkyl and aralkyl groups, R 5 and R 6 are selected from the group consisting of hydrogen and non-interfering substituents, and Y is a leaving group which prevents the generation of light from the acridan by the Permits permeation with a peroxide and a peroxidase; optionally a phenolic compound which enhances the production of light from the acridan; a peroxide compound involved in the conversion of the acridan with the peroxidase; a chelating agent which prevents the peroxide compound from reacting before the peroxidase is added to this composition; and a nonionic surfactant; and
- (b) Zugeben von Peroxidase zu der Reagenzzusammensetrung, so daß Licht zum Nachweis des Analyts erzeugt wird.(b) adding peroxidase to the reagent composition, so that light is produced for the detection of the analyte.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Kit für den Nachweis eines Analyts in einem Assayverfahren durch eine chemilumineszierende Reaktion, wodurch Licht erzeugt wird, das in getrennten Behältern folgendes aufweist:The present invention relates also a kit for the detection of an analyte in an assay by a chemiluminescent A reaction whereby light is generated having in separate containers:
- (a) ein Acridan der Formel: wobei R1 aus Alkyl-, Heteroalkyl- und Aralkylgruppen ausgewählt ist, R5 und R6 aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und nicht störenden Substituenten besteht, und Y eine Abgangsgruppe ist, die die Erzeugung von Licht aus dem Acridan durch die Umsetzung mit einem Peroxid und einer Peroxidase ermöglicht;(a) an acridan of the formula: wherein R 1 is selected from alkyl, heteroalkyl and aralkyl groups, R 5 and R 6 are selected from the group consisting of hydrogen and non-interfering substituents, and Y is a leaving group which prevents the generation of light from the acridan by the Reaction with a peroxide and a peroxidase allows;
- (b) das Enzym Peroxidase, wobei das Licht in dem Assayverfahren durch die Umsetrung der Reagenzzusammensetrung mit der Peroxidase nachgewiesen wird.(b) the enzyme peroxidase, the light being in the assay method by the reaction of the reagent composition with the peroxidase is detected.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Kit zum Nachweis eines Analyts in einem Assayverfahren durch eine chemilumineszierende Reaktion, wodurch Licht erzeugt wird, das in getrennten Behältern folgendes aufweist:The present invention relates also a kit for detecting an analyte in an assay procedure a chemiluminescent reaction, which generates light, that in separate containers comprising:
- (a) eine Reagenzzusammensetrung, deren Komponenten in einem einzigen oder in mehreren Behältern sein können, die in Gegenwart von Peroxidase Licht erzeugt, die folgendes aufweist: ein Acridan der Formel wobei R1 aus Alkyl-, Heteroalkyl- und Aralkylgruppen ausgewählt ist, R5 und R6 aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff und nicht störenden Substituenten besteht, und Y eine Abgangsgruppe ist, die die Erzeugung von Licht aus dem Acridan durch die Umsetrung mit einem Peroxid und einer Peroxidase ermöglicht; gegebenenfalls eine Phenolverbindung, die die Lichterzeugung aus dem Acridan verstärkt; eine Peroxidverbindung, die an der Umsetrung des Acridans mit der Peroxidase beteiligt ist; einen Chelatbildner, der verhindert, daß die Peroxidverbindung reagiert, bevor die Peroxidase dieser Zusammensetzung zugesetzt wird; und ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel; und(a) a reagent composition, the components of which may be in a single or multiple containers, which produces light in the presence of peroxidase, comprising: an acridan of the formula wherein R 1 is selected from alkyl, heteroalkyl and aralkyl groups, R 5 and R 6 are selected from the group consisting of hydrogen and non-interfering substituents, and Y is a leaving group which prevents the generation of light from the acridan by the Permits permeation with a peroxide and a peroxidase; optionally a phenolic compound which enhances the production of light from the acridan; a peroxide compound involved in the conversion of the acridan with the peroxidase; a chelating agent which prevents the peroxide compound from reacting before the peroxidase is added to this composition; and a nonionic surfactant; and
- (b) das Enrym Peroxidase, wobei das Licht im Nachweisverfahren durch die Umsetzung der Reagenzzusammensetrung mit der Peroxidase nachgewiesen wird.(b) the enzyme peroxidase, wherein the light in the detection method by reacting the reagent composition with the peroxidase is detected.
Die vorliegende Erfindung betrifft
auch ein verbessertes Verfahren zum Nachweis von Wasserstoffperoxid
in einem Assayverfahren durch eine chemilumineszierende Reaktion,
wobei die Verbesserung das Umsetzen von Wasserstoffperoxid und Peroxidase
mit einem Acridan der Formel umfaßt:
wobei R1 aus
Alkyl-, Heteroalkyl- und Aralkylgruppen ausgewählt ist, R5 und
R6 aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff
und nicht störenden
Substituenten besteht, und Y eine Abgangsgruppe ist, die die Erzeugung
von Licht aus dem Acridan durch die Umsetzung mit einem Peroxid
und einer Peroxidase ermöglicht.The present invention also relates to an improved method of detecting hydrogen peroxide in an assay method by a chemiluminescent reaction, the improvement comprising reacting hydrogen peroxide and peroxidase with an acridan of the formula:
wherein R 1 is selected from alkyl, heteroalkyl and aralkyl groups, R 5 and R 6 are selected from the group consisting of hydrogen and non-interfering substituents, and Y is a leaving group which prevents the generation of light from the acridan by the Implementation with a peroxide and a peroxidase allows.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Verbindungen
sind die nachstehenden Verbindungen 1a bis 1e:
The preferred compounds according to the invention are the following compounds 1a to 1e:
Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Erzeugen einer Chemilumineszenz aus der Oxidation von N-Alkylacridancarbonsäure-Derivaten (I) durch die Wirkung des Enzyms Peroxidase, einer Peroxidverbindung und von Verstärkern. Die Erfindung betrifft auch die Anwendung dieses Verfahrens, um das Enzym Peroxidase mit hoher Empfindlichkeit nachzuweisen. Außerdem betrifft die Erfindung die Anwendung des Verfahrens zum Nachweis und zur mengenmäßigen Erfassung verschiedener biologischer Moleküle, die durch chemische Bindungen oder physikalische Wechselwirkungen an dieses Enzym gebunden sind. Die Intensität der resultierenden Chemilumineszenz liefert ein direktes Merkmal für die Menge des markierten organischen oder biologischen Moleküls. Das Verfahren kann zum Beispiel zum Nachweis von Haptenen, Antigenen und Antikörpern durch ein Immunoassay-Verfahren, von Proteinen durch Western-Blotting, der DNA und RNA durch Southern- und Northern-Blotting und von Nucleinsäuren durch enzymverbundene Nucleinsäure-Sonden angewendet werden. Das Verfahren kann auch dazu dienen, die DNA bei DNA-Sequenzanalyse-Anwendungen nachzuweisen. Das Verfahren kann dazu dienen, Wasserstoffperoxid nachzuweisen, der von Enzymen, wie Glucoseoxidase, Glucose-6-phosphatdehydrogenase, Galactoseoxidase, Galactose-6-phosphatdehydrogenase und Aminosäureoxidase, erzeugt wird. Das Verfahren kann deshalb auch als Mittel dienen, die vorstehend genannten Enzyme nachzuweisen, die Wasserstoffperoxid erzeugen.The present invention includes a method for producing chemiluminescence from the oxidation of N-alkylacridancarboxylic acid derivatives (I) by the action of the enzyme peroxidase, a peroxide compound and enhancers. The invention also relates to the use of this method to detect the enzyme peroxidase with high sensitivity. Moreover, the invention relates to the use of the method for the detection and quantification of various biological molecules bound to this enzyme by chemical bonds or physical interactions. The intensity of the resulting chemiluminescence provides a direct characteristic of the amount of labeled organic or biological molecule. The method can be used, for example, to detect haptens, antigens and antibodies by an immunoassay method, proteins by Western blotting, DNA and RNA by Southern and Northern blotting, and nucleic acids by enzyme-linked nucleic acid probes. The method may also serve to analyze the DNA in DNA sequence analysis se applications. The method can be used to detect hydrogen peroxide produced by enzymes such as glucose oxidase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, galactose oxidase, galactose-6-phosphate dehydrogenase and amino acid oxidase. The method can therefore also serve as a means to detect the aforementioned enzymes which produce hydrogen peroxide.
Die erfindungsgemäße Umsetrung kann in einer Lösung, wie einem wäßrigen Puffer, oder auf der Oberfläche eines festen Trägers, wie von Kügelchen, einem Röhrchen, einer Platte mit Mikrovertiefungen oder einer Membran, erfolgen, wie es dem Fachmann allgemein bekannt ist. Wenn der Nachweis auf einer Membran erfolgen soll, kann diese Membran gegebenenfalls im Kit vorgesehen sein.The Umsetrung invention can in a Solution, like an aqueous buffer, or on the surface a solid support, like beads, a tube, a plate with microwells or a membrane, as is well known to those skilled in the art. If the evidence is up a membrane, this membrane may optionally in Kit be provided.
Der Nachweis der Chemilumineszenz
von der Oxidation eines N-Alkylacridancarbonsäure-Derivats durch Wasserstoffperoxid, die
vom Enrym Peroxidase katalysiert wird, kann mit guter Empfindlichkeit
vorgenommen werden. Eine Verstärkung
dieser Umsetrung durch Einführen
von die Chemilumineszenz verstärkenden
Substanzen hat die Messung der Chemilumineszenz mit noch geringeren
Mengen des Enzyms Peroxidase ermöglicht.
Das Koppeln dieses Enzyms an ein biologisches Molekül, das von
Interesse ist, ermöglicht
dann den Nachweis dieses biologischen Moleküls mit hoher Empfindlichkeit.
Die bevorzugten Mengen der verschiedenen Bestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
sind in Tabelle I aufgeführt. TABELLE
I
Die allgemeine Umsetrung, die für die Erzeugung
von Licht mit N-Alkylacridancarbonsäure-Derivaten (I)
angewendet wird, ist wie folgt:
The general reaction used for the production of light with N-alkylacridancarboxylic acid derivatives (I) is as follows:
Eine unerwartete Erkenntnis der vorliegenden Erfindung ist, daß N-Alkylacridancarbonsäure-Derivate (I) in Gegenwart eines Peroxids von den Enzymen Peroxidase oxidiert werden, wodurch eine Chemilumineszenz erzeugt wird. Die Chemilumineszenz entsteht vermutlich aus dem angeregten Zustand des N-Alkylacridons. N-Alkylacridancarbonsäure-Derivate, bei denen eine Umsetzung festgestellt wurde, umfassen Ester, insbesondere aromatische Ester, und Sulfonamide. Es werden andere Derivate, die eine Abgangsgruppe liefern, deren Säurekonjugat einen pKS-Wert von weniger als etwa 16 hat, wie Thioester und Alkylester, in Betracht gezogen. N-Alkylacridancarbonsäure-Derivate, die an den aromatischen Gruppen der Acridanverbindung Substituenten aufweisen, können in der gleichen Weise Licht erzeugen. Nicht störende Substituenten, wie eine Alkyl-, Alkoxy-, Aralkyl-, Heteroalkylgruppe und ein Kohlenstoff- und/oder Heteroatom enthaltende Gruppen, die eine reaktive Gruppe für die Verbindung mit anderen Molekülen liefern oder eine bessere Wasserlöslichkeit bieten, können in einem oder beiden aromatischen Ringen enthalten sein.An unexpected finding of the present invention is that N-alkylacridancarboxylic acid derivatives (I) are oxidized by the enzymes peroxidase in the presence of a peroxide to produce chemiluminescence. The chemiluminescence probably arises from the excited state of the N-alkylacridone. N-alkylacridanecarboxylic acid derivatives which have been found to react include esters, especially aromatic esters, and sulfonamides. There are other derivatives which provide a leaving group whose Säurekonjugat has a pK a value of less than about 16 such as thioesters and alkyl esters are contemplated. N-alkylacridanecarboxylic acid derivatives having substituents on the aromatic groups of the acridan compound can generate light in the same manner. Non-interfering substituents, such as an alkyl, alkoxy, aralkyl, heteroalkyl, and carbon- and / or heteroatom-containing groups which provide a reactive group for the compound with other molecules or which provide better water solubility, may be present in one or both of the aromatic groups Be included in wrestling.
Außerdem wurde festgestellt, daß das Einführen bestimmter substituierter Phenolverbindungen in Kombination mit nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln in das Reaktionsgemisch die in Gegenwart der zugesetzten Peroxidase und des zugesetzten Peroxids erzeugte Chemilumineszenz verstärkt. Phenolverbindungen, bei denen eine Verstärkung des Ausmaßes der Chemilumineszenz festgestellt wurde, die bei der Umsetrung von N-Alkylacridancarbonsäure-Derivaten (I) mit einer Peroxidverbindung und dem Enrym Peroxidase erzeugt wird, schließen die folgenden ein, sind jedoch nicht darauf begrenzt: p-Phenylphenol, p-Iodphenol, p-Bromphenol, p-Hydroxycinnamonsäure, 2-Naphthol und 6-Brom-2-naphthol. Es ist signifikant, daß die Phenol-Verstärker bei der Förderung der Umsetzung von Hydroxylarylacridanestern effektiv sind, die selbst einen Phenol-Substituenten enthalten.It was also found that this Introduce certain substituted phenolic compounds in combination with nonionic surfactant Agents in the reaction mixture in the presence of the added Peroxidase and the added peroxide chemiluminescence produced strengthened. Phenol compounds in which an increase in the extent of Chemiluminescence was found in the transposition of N-alkylacridanecarboxylic acid derivatives (I) produced with a peroxide compound and the enzyme peroxidase will close the following are but not limited to: p-phenylphenol, p-iodophenol, p-bromophenol, p-hydroxycinnamic acid, 2-naphthol and 6-bromo-2-naphthol. It is significant that the Phenol amplifier in the promotion the implementation of Hydroxylarylacridanestern are effective, the self contain a phenol substituent.
Ein Schlüsselmerkmal bei der Entwicklung von höchstempfindlichen Nachweissystemen besteht in der Bereitstellung des möglichst stärksten Signals durch eine Verstärkung, wie zum Beispiel durch die Verwendung eines Enzyms als nachweisbare Substanz, wobei das Hintergrundsignal im Verhältnis zum zu messenden Signal bei einem möglichst niedrigen Wert gehalten wird. Folglich werden Zusätze verwendet, die die Erzeugung der Chemilumineszenz aus der Umsetrung von Wasserstoffperoxid und N-Alkylacridancarbonsäure-Derivaten (I) ohne die Peroxidase-Enzyme unterdrücken, um die Anwendbarkeit dieser Erfindung zu verbessern. Es wurde auch festgestellt, daß oberflächenaktive Mittel, wie nichtionische oberflächenaktive Mittel, die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung verbessern, indem sie ein besseres Signal-Hintergrund-Verhältnis liefern. Die Verbesserung ergibt sich durch Minimieren der Hintergrund-Chemilumineszenz ohne die zugesetzte Peroxidase, möglicherweise aufgrund einer Verlangsamung der autooxidierenden Zersetzung des Acridan-Derivats.A key feature in the development of the most sensitive Detection systems consists in providing the possible most Signal through a reinforcement, such as by using an enzyme as detectable Substance, wherein the background signal in relation to the signal to be measured at one possible low value is maintained. Consequently, additives are used the generation of chemiluminescence from the conversion of hydrogen peroxide and N-alkylacridanecarboxylic acid derivatives (I) without suppressing the peroxidase enzymes to the applicability to improve this invention. It has also been found that surfactant Agent, such as nonionic surfactant Means for improving the applicability of the present invention by providing a better signal-to-background ratio. The improvement results from minimizing the background chemiluminescence without the added peroxidase, possibly due to a slowing of the auto - oxidative decomposition of the Acridan derivative.
Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung besteht in der Verwendung von Abgangsgruppen aus mit Hydroxy-substituiertem Arylester. Der weitere Hydroxy-Substituent bietet eine bessere Stabilität für die Esterfunktion im Vergleich mit anderen funktionellen Gruppen, besonders bei pH-Werten, bei denen Phenol im wesentlichen ionisiert ist. Außerdem unterliegen die Hydroxyarylacridanester unter der Einwirkung des Enzyms Peroxidase und des Peroxids einer schnellen und wirksamen chemilumineszierenden Reaktion.Another aspect of the invention consists in the use of leaving groups of hydroxy-substituted Aryl esters. The further hydroxy substituent provides better stability for the Ester function in comparison with other functional groups, especially at pHs where phenol is substantially ionized. Also subject the hydroxyarylacridan esters under the action of the enzyme peroxidase and the peroxide of a fast and effective chemiluminescent Reaction.
Das bevorzugte System beinhaltet eine Lösung in einem wäßrigen Puffer, die folgendes enthält: 1) einen Phenol-Verstärker, 2) eine Peroxidverbindung, wobei die Peroxidverbindung Wasserstoffperoxid, Harnstoffperoxid oder ein Perboratsalz sein kann, 3) 4'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylat, 4) ein Mittel zur Bildung eines kationischen Komplexes, wobei das Mittel aus der Gruppe ausgewählt sein kann, die aus Chelatbildnern, wie Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) oder Ethylenbis(oxyethylennitrilo)tetraessigsäure (EGTA) und deren Salzen besteht und 5) ein oberflächenaktives Mittel, wie das anionische oberflächenaktive Mittel Natriumdodecylsulfat (SDS) oder vorzugsweise ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel, wie polyoxyethylenierte Alkylphenole, polyoxyethylenierte Alkohole, polyoxyethylenierte Ether, polyoxyethylenierte Sorbitolester und dergleichen.The preferred system includes a solution in an aqueous buffer, which contains: 1) a phenolic enhancer, 2) a peroxide compound, wherein the peroxide compound is hydrogen peroxide, Urea peroxide or a perborate salt, 3) 4'-hydroxyphenyl-10-methylacridan-9-carboxylate, 4) a means for forming a cationic complex, wherein the Funds selected from the group which may consist of chelating agents, such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminepentaacetic (DTPA) or ethylenebis (oxyethylenenitrilo) tetraacetic acid (EGTA) and their salts, and 5) a surfactant such as anionic surface-active Means sodium dodecyl sulfate (SDS) or preferably a nonionic surfactant Agents such as polyoxyethylenated alkylphenols, polyoxyethylenated Alcohols, polyoxyethylenated ethers, polyoxyethylenated sorbitol esters and the same.
In einem bevorzugten Verfahren zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wird eine wäßrige Pufferlösung mit einem pH-Wert im Bereich von 8-10, die 4'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylat mit einer Endkonzentration von etwa 0,01 bis 1 × 10– 4 M, eine Phenolverbindung, wie p-Phenylphenol mit einer Endkonzentration von etwa 0,01 bis 1 × 10–6 M und ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel mit einer Endkonzentration von etwa 5 bis 0,01% (V./V.) enthält, mit einer zweiten Lösung in Wasser oder einem wäßrigen Puffer gemischt, die eine Peroxidquelle, wie Wasserstoffperoxid oder vorzugsweise ein Perboratsalz, und ein Mittel zur Bildung eines kationischen Komplexes, wie EDTA mit einer Endkonzentration von etwa 1 × 10–3 bis 1 × 10–5 M enthält, wodurch die Lösung des Nachweisreagenz erzeugt wird. Diese Lösung wird mit dem Enrym Peroxidase in Kontakt gebracht, das entweder in Lösung vorliegen oder an einem festen Träger haften kann. Optimale Konzentrationen der Reagenzien lassen sich für jede Zusammensetzung leicht einzeln bestimmen. Insbesondere wird die Konzentration des Verstärkers für jeden verwendeten unterschiedlichen Verstärker optimiert, damit die maximale Verstärkung der Lichtemission hervorgerufen wird.In a preferred method of practicing the present invention, an aqueous buffer solution having a pH in the range of 8-10, the 4'-hydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylate with a final concentration of about 0.01 to 1 × 10 - 4 M, a phenol compound such as containing p-phenylphenol at a final concentration of about 0.01 to 1 × 10 -6 M and a nonionic surfactant at a final concentration of about 5 to 0.01% (V./V.) mixed with a second solution in water or an aqueous buffer containing a peroxide source, such as hydrogen peroxide or, preferably, a perborate salt, and a cationic complex forming agent, such as EDTA, having a final concentration of about 1 × 10 -3 to 1 × 10 -4 . 5 M, whereby the solution of the detection reagent is generated. This solution is contacted with the enzyme peroxidase, which may either be in solution or attached to a solid support. Optimal concentrations of the reagents are easily determined individually for each composition. In particular, the concentration of the amplifier is optimized for each different amplifier used to produce the maximum amplification of the light emission.
Deutliche Vorteile der N-Alkylacridancarbonsäure-Derivate (I) und der diese enthaltenden erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bestehen in der höheren Empfindlichkeit für den Nachweis des Enzyms Peroxidase. Vergleichsversuche zeigen eine 10-fache Verringerung der Nachweisgrenze von HRP, wenn die erfindungsgemäße Reagenzzusammensetzung verwendet wird, im Vergleich mit dem verstärkten Luminolsystem. Ein zweiter Vorteil ist der mögliche weite dynamische Meßbereich der Peroxidasekonzentration. Ein weiterer Vorteil der N-Alkylacridancarbonsäure-Derivate (I) ist deren thermische und photochemische Stabilität und einfache Reinigung. Die meisten allgemein bekannten chemilumineszierenden Substrate oder Peroxidase-Enzyme, die im Stand der Technik bekannt sind, cyclische Aminoaryldiacylhydrazide, wie Luminol, und diese enthaltende Zusammensetzungen, zersetzen sich leicht bei Raumlicht, was zu einem Verlust der Empfindlichkeit und zu einer schlechten Reproduzierbarkeit führt, wenn sie in Chemilumineszenznachweis-Schemata benutzt werden (Y. Omote, H. Yamamoto, N. Sugiyama, Chem. Commun., 914 (1970)). Cyclische Aminoaryldiacylhydrazide lassen sich schwer herstellen und in einem hohen Reinheitszustand halten und müssen entweder vor Licht geschützt oder sofort vor der Verwendung gereinigt werden (R. A. W. Stott, L. J. Kricka, Bioluminescence and Chemiluminescence, New Perspectives, J. Scholmerich, et al., Herausg., S. 237-240 (1987)). Ein weiterer Vorteil der Verwendung bestimmter N-Alkylacridancarbonsäure-Derivate (I) im Vergleich mit herkömmlichen Verbindungen besteht in der längeren Chemilumineszenzdauer. Eine längere Dauer vereinfacht die Messung, indem die erforderliche exakte zeitliche Steuerung der Reaktion entfällt, und erhöht die Empfindlichkeit des Nachweises, wenn auf einem Film basierende Nachweisverfahren angewendet werden.Significant advantages of N-alkylacridancarboxylic acid derivatives (I) and the compositions according to the invention containing them in the higher Sensitivity for the detection of the enzyme peroxidase. Comparative experiments show a 10-fold reduction in the detection limit of HRP when the reagent composition according to the invention is used, compared with the reinforced luminol system. A second Advantage is the possible wide dynamic range the peroxidase concentration. Another advantage of N-alkylacridancarboxylic acid derivatives (I) is their thermal and photochemical stability and simple Cleaning. Most commonly known chemiluminescent Substrates or peroxidase enzymes known in the art are, cyclic aminoaryldiacylhydrazides, such as luminol, and these containing compositions, easily decompose in room light, resulting in a loss of sensitivity and a bad one Reproducibility leads, when used in chemiluminescent detection schemes (Y. Omote, H. Yamamoto, N. Sugiyama, Chem. Commun., 914 (1970)). cyclic Aminoaryldiacylhydrazides are difficult to produce and in one high purity state and must either be protected from light or be cleaned immediately before use (R.A.W. Stott, L.J. Kricka, Bioluminescence and Chemiluminescence, New Perspectives, J. Scholmerich, et al., Eds., Pp. 237-240 (1987)). Another Advantage of the use of certain N-alkylacridanecarboxylic acid derivatives (I) in comparison with conventional Connections exists in the longer Chemilumineszenzdauer. A longer one Duration simplifies the measurement by providing the required exact time Control of the reaction is omitted and increased the sensitivity of detection when based on a film Detection methods are applied.
BEISPIELEEXAMPLES
1. Synthese des Acridan-Derivats 1a1. Synthesis of the acridan derivative 1a
Phenylacridin-9-carboxylatPhenyl acridine-9-carboxylate
Acridin-9-carbonsäure (1 g, 4,1 mmol) wurde in
Thionylchlorid (5 ml) suspendiert, und das Reaktionsgemisch wurde
3 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das Lösungsmittel
wurde bei reduziertem Druck entfernt, wodurch ein gelber Feststoff
zurückblieb,
der unter Argon in Methylenchlorid und Pyridin (350 μl) gelöst wurde. Diese
Lösung
wurde in einem Eisbad abgekühlt,
und eine Lösung
von Phenol (0,78 g, 8,2 mmol) in Methylenchlorid wurde tropfenweise
zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt.
Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
wurde der Rückstand
erneut in Ethylacetat gelöst
und mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde über MgSO4 getrocknet und eingeengt, wodurch ein rohes Material
erhalten wurde, das über
Kieselgel chromatographiert wurde (30% Ethylacetat/Hexan), wodurch
das reine Produkt als gelber Feststoff erhalten wurde.
1H NMR (CDCl3) δ 7,35-7,57
(m, 5H), 7,63-8,37 (m, 8H).Acridine-9-carboxylic acid (1 g, 4.1 mmol) was suspended in thionyl chloride (5 ml) and the reaction mixture was refluxed for 3 hours. The solvent was removed under reduced pressure leaving a yellow solid which was dissolved under argon in methylene chloride and pyridine (350 μl). This solution was cooled in an ice-bath and a solution of phenol (0.78 g, 8.2 mmol) in methylene chloride was added dropwise. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight. After evaporation of the solvent, the residue was redissolved in ethyl acetate and washed with water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated to give a crude material which was chromatographed on silica gel (30% ethyl acetate / hexane) to give the pure product as a yellow solid.
1 H NMR (CDCl 3) δ 7.35 to 7.57 (m, 5H), 7.63 to 8.37 (m, 8H).
Phenyl-l0-methylacridinium-9-carboxylattrifluormethansulfonatPhenyl-l0-methyl-acridinium-9-carboxylate trifluoromethanesulfonate
Phenylacridin-9-carboxylat (530 mg,
1,7 mmol) wurde unter Argon in Methylenchlorid (5 ml) gelöst, und
es wurde Methyltrifluormethansulfonat (1 ml, 8,8 mmol) zugegeben.
Die Lösung
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt,
wodurch ein dicker gelber Niederschlag erhalten wurde. Dieser Niederschlag
wurde filtriert, mit Ether gewaschen und getrocknet, wodurch das
Produkt als gelbe Kristalle erhalten wurde.
1N
NMR (Aceton-d6) δ 5,22 (s, 3H), 7,47-7,71 (m,
5H), 8,23-9,07 (m, 8H).Phenylacridine-9-carboxylate (530mg, 1.7mmol) was dissolved in methylene chloride (5mL) under argon and methyl trifluoromethanesulfonate (1mL, 8.8mmol) was added. The solution was stirred at room temperature overnight to give a thick yellow precipitate. This precipitate was filtered, washed with ether and dried to give the product as yellow crystals.
1 N NMR (acetone-d 6 ) δ 5.22 (s, 3H), 7.47-7.71 (m, 5H), 8.23-9.07 (m, 8H).
Phenyl-l0-methylacridan-9-carboxylat (1a)Phenyl-l0-methylacridan-9-carboxylate (1a)
Phenyl-l0-methylacridinium-9-carboxylattrifluormethansulfonat
(10 mg, 0,022 mmol) wurde in absolutem Ethanol (10 ml) suspendiert,
und das Gemisch wurde 15 Minuten unter Rückfluß erhitzt, wodurch eine klare
Lösung
erhalten wurde. Der Lösung
wurde Ammoniumchlorid (88 mg, 1,6 mmol) in Portionen zugesetzt,
danach folgte Zink (108 mg, 106 mmol). Die Zugabe von Zink führte dazu,
daß die
gelbe Farbe der Lösung
sofort verschwand. Die farblose Lösung wurde 2 Stunden unter
Rückfluß erhitzt.
Die TLC des Reaktionsgemischs zeigte eine vollständige Umwandlung in ein nicht-polares
Material. Die Lösung
wurde filtriert, und der Niederschlag wurde mit Ethanol gewaschen
(3 × 20
ml). Das Filtrat wurde eingeengt, wodurch ein weißlicher
Feststoff erhalten wurde, der erneut in Methylenchlorid gelöst und mit
Wasser gewaschen wurde (2 × 15
ml). Die organische Schicht wurde über Na2SO4 getrocknet und eingeengt, wodurch das rohe
Produkt erhalten wurde, das durch präparative TLC gereinigt wurde,
wobei 30% Ethylacetat:Hexan verwendet wurde. Das reine Produkt wurde
als weißlicher
Feststoff erhalten.
1H NMR (CDCl3) δ 3,38
(s, 3H), 5,16 (s, 1H), 6,89-7,37 (m, 13H)
13C
NMR (CDCl3) δ 33,29, 49,72, 112,93, 120,19,
121,36, 125,73, 128,67, 129,16, 129,26, 142,37, 151,04, 170,22.Phenyl-10-methylacridinium-9-carboxylate trifluoromethanesulfonate (10 mg, 0.022 mmol) was suspended in absolute ethanol (10 ml) and the mixture was refluxed for 15 minutes to give a clear solution. To the solution was added ammonium chloride (88 mg, 1.6 mmol) in portions followed by zinc (108 mg, 106 mmol). The addition of zinc caused the yellow color of the solution to disappear immediately. The colorless solution was refluxed for 2 hours. The TLC of the reaction mixture showed complete conversion to a non-polar material. The solution was filtered and the precipitate was washed with ethanol (3 x 20 ml). The filtrate was concentrated to give an off-white solid which was redissolved in methylene chloride and washed with water (2 x 15 ml). The organic layer was dried over Na 2 SO 4 and concentrated to give the crude product, which was purified by preparative TLC using 30% ethyl acetate: hexane. The pure product was obtained as an off-white solid.
1 H NMR (CDCl3) δ 3.38 (s, 3H), 5.16 (s, 1H), 6.89 to 7.37 (m, 13H)
13 C NMR (CDCl3) δ 33.29, 49.72, 112.93, 120.19, 121.36, 125.73, 128.67, 129.16, 129.26, 142.37, 151, 04, 170,22.
2. Synthese des Acridan-Derivats 1b2. Synthesis of the acridan derivative 1b
4-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)phenol4- (tert-butyldimethylsilyloxy) phenol
Zu einer Lösung von Hydrochinon (1,0 g,
0,9 mmol) und tert.-Butyldimethylsilylchlorid (1,4 g, 0,9 mmol) in
5 ml trockenem DMF wurde allmählich
Imidazol (1,2 g, 1,8 mmol) gegeben, und die Lösung wurde 1 Stunde gerührt. Die
TLC-Analyse (Kieselgel, 20% Ethylacetat/Hexan) zeigte den Abschluß der Reaktion.
Die Lösung wurde
in 25 ml Wasser gegossen und mit 3 × 25 ml Ether extrahiert. Die
gemischten Etherlösungen
wurden über
wasserfreiem MgSO4 getrocknet. Das Verdampfen
des Lösungsmittels
ergab ein Öl,
das über
Kieselgel mit 20% Ethylacetat/Hexan chromatographiert wurde, wodurch
das Produkt als weißer
Feststoff mit einer Ausbeute von 70% erhalten wurde.
1H NMR (CDCl3) δ 0,145 (s,
6H), 0,956 (s, 9H), 4,47 (bs, 1H), 6,68 (s, 4H)
13C
NMR (CDCl3) δ –4,48, 18,21, 25,74, 115,93,
120,55, 120,81, 149,78.To a solution of hydroquinone (1.0 g, 0.9 mmol) and tert -butyldimethylsilyl chloride (1.4 g, 0.9 mmol) in 5 mL of dry DMF was gradually added imidazole (1.2 g, 1.8 mmol ), and the solution was stirred for 1 hour. TLC analysis (silica gel, 20% ethyl acetate / hexane) showed the completion of the reaction. The solution was poured into 25 ml of water and extracted with 3 × 25 ml of ether. The mixed ether solutions were dried over anhydrous MgSO 4 . Evaporation of the solvent gave an oil which was chromatographed on silica gel with 20% ethyl acetate / hexane to give the product as a white solid with a yield of 70%.
1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.145 (s, 6H), 0.956 (s, 9H), 4.47 (bs, 1H), 6.68 (s, 4H)
13 C NMR (CDCl 3 ) δ -4.48, 18.21, 25.74, 115.93, 120.55, 120.81, 149.78.
4'(tert-Butyldimethylsilyloxy)phenylacridin-9-carboxylat4 '(tert-butyldimethylsilyloxy) phenyl acridine-9-carboxylate
Acridin-9-carbonsäure (800 mg, 3,8 mmol) wurde
in Thionylchlorid (5 ml) suspendiert, und das Reaktionsgemisch wurde
3 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das Lösungsmittel
wurde bei reduziertem Druck entfernt, wodurch ein gelber Feststoff
erhalten wurde, der unter Argon in Methylenchlorid und Pyridin (1,5
ml) gelöst
wurde. Diese Lösung
wurde in einem Eisbad gekühlt,
und eine Lösung
von 4-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)phenyl (1,2 g, 5,3 mmol) in Methylenchlorid
wurde tropfenweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Die Lösung
wurde mit weiterem Methylenchlorid verdünnt und mit Wasser gewaschen.
Die organische Schicht wurde über
MgSO4 getrocknet und eingeengt, wodurch
ein rohes Material erhalten wurde, das über Kieselgel chromatographiert
wurde (25% Ethylacetat/Hexan), wodurch das reine Produkt als gelber
Feststoff erhalten wurde.
1H NMR (CDCl3) δ 0,257
(s, 6H), 1,026 (s, 9H), 6,96-7,34 (dd, 4H), 7,64-8,34 (m, 8H)
13C NMR (CDCl3) δ –4,38, 18,27,
25,72, 120,96, 122,19, 122,45, 127,52, 127,96, 130,57, 144,47, 148,
56, 154, 03, 166,15 204, 64.Acridine-9-carboxylic acid (800 mg, 3.8 mmol) was suspended in thionyl chloride (5 ml) and the reaction mixture was refluxed for 3 hours. The solvent was released at reduced pressure to give a yellow solid which was dissolved under argon in methylene chloride and pyridine (1.5 ml). This solution was cooled in an ice-bath and a solution of 4- (tert-butyldimethylsilyloxy) phenyl (1.2 g, 5.3 mmol) in methylene chloride was added dropwise. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight. The solution was diluted with more methylene chloride and washed with water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated to give a crude material which was chromatographed on silica gel (25% ethyl acetate / hexane) to give the pure product as a yellow solid.
1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.257 (s, 6H), 1.026 (s, 9H), 6.96-7.34 (dd, 4H), 7.64-8.34 (m, 8H)
13 C NMR (CDCl 3 ) δ -4.38, 18.27, 25.72, 120.96, 122.19, 122.45, 127.52, 127.96, 130.57, 144.47, 148 , 56, 154, 03, 166, 15, 204, 64.
4'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridinium-9-carboxylattrifluormethansulfonat4'-hydroxyphenyl-l0-methyl-acridinium-9-carboxylate
4'(tert.-Butyldimethylsilyloxy)phenylacridin-9-carboxylat
(410 mg, 0,98 mmol) wurde unter Argon in Methylenchlorid (5 ml)
gelöst,
und es wurde Methyltrifluormethansulfonat (558 μl, 4,9 mmol) zugegeben. Die gelbe
Lösung
wurde dunkelbraun. Nachdem die Lösung
2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt
worden war, entstand ein Niederschlag, und die Farbe der Lösung änderte sich
von Schwarz in Gelb. Die Lösung
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt,
wodurch ein dicker gelber Niederschlag erhalten wurde. Dieser Niederschlag
wurde filtriert, mit Ether gewaschen und getrocknet, wodurch das
Produkt als gelbe Kristalle erhalten wurde.
1H
NMR (Aceton-d6) δ 5,24 (s, 3H), 7,02-7,53 (dd,
4H), 8,26-9,07 (m, 8H).4 '(tert -Butyldimethylsilyloxy) phenylacridine-9-carboxylate (410 mg, 0.98 mmol) was dissolved in methylene chloride (5 mL) under argon and methyl trifluoromethanesulfonate (558 μL, 4.9 mmol) was added. The yellow solution turned dark brown. After the solution was stirred for 2 hours at room temperature, a precipitate formed and the color of the solution changed from black to yellow. The solution was stirred at room temperature overnight to give a thick yellow precipitate. This precipitate was filtered, washed with ether and dried to give the product as yellow crystals.
1 H NMR (acetone-d 6 ) δ 5.24 (s, 3H), 7.02-7.53 (dd, 4H), 8.26-9.07 (m, 8H).
4'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylat (1b)4'-hydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylate (1b)
4'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridinium-9-carboxylattrifluormethansulfonat
(500 mg, 1 mmol) wurde in absolutem Ethanol (70 ml) suspendiert,
und die Lösung
wurde 30 Minuten unter Rückfluß erhitzt.
Der heterogenen Lösung
wurde Ammoniumchlorid (5,6 g, 0,104 mol) in Portionen zugegeben,
danach folgte Zink (6,8 g, 0,104 mol). Die gelbe Farbe der Lösung verschwand
sofort nach der Zugabe von Zink. Die farblose Lösung wurde 3 Stunden unter
Rückfluß erhitzt.
Die TLC des Reaktionsgemisches zeigte eine vollständige Umwandlung
in ein nicht-polares Material. Die Lösung wurde filtriert, und der
Niederschlag wurde mit Ethanol gewaschen (3 × 30 ml). Die Lösung wurde
eingeengt, wodurch ein weißlicher
Feststoff erhalten wurde, der erneut in Methylenchlorid gelöst und mit
Wasser gewaschen wurde (2 × 30
ml). Die organische Schicht wurde über Na2SO4 getrocknet und eingeengt, wodurch das Produkt
als weißlicher
Feststoff erhalten wurde.
1N NMR (CDCl3) δ 3,42
(s, 3H), 4,69 (s, 1H), 5,16 (s, 1H), 6,65-6,78 (dd, 4H), 6,97-7,37
(m, 8H).4'-Hydroxyphenyl-10-methylacridinium-9-carboxylate trifluoromethanesulfonate (500mg, 1mmol) was suspended in absolute ethanol (70ml) and the solution was heated at reflux for 30 minutes. Ammonium chloride (5.6 g, 0.104 mol) was added in portions to the heterogeneous solution followed by zinc (6.8 g, 0.104 mol). The yellow color of the solution disappeared immediately after the addition of zinc. The colorless solution was refluxed for 3 hours. The TLC of the reaction mixture showed complete conversion to a non-polar material. The solution was filtered and the precipitate was washed with ethanol (3 × 30 ml). The solution was concentrated to give an off-white solid which was redissolved in methylene chloride and washed with water (2 x 30 mL). The organic layer was dried over Na 2 SO 4 and concentrated to give the product as an off-white solid.
1 N NMR (CDCl3) δ 3.42 (s, 3H), 4.69 (s, 1H), 5.16 (s, 1H), 6.65-6.78 (dd, 4H), 6, 97-7.37 (m, 8H).
3. Synthese des Acridan-Derivats 1c3. Synthesis of the acridan derivative 1c
3-Lert.-Butyldimethylsilyloxy)phenol3-Lert.-butyldimethylsilyloxy) phenol
Zu einer Lösung von Resorcinol (1,0 g,
0,9 mmol) und tert.-Butyldimethylsilylchlorid (1,4 g, 0,9 mmol) in
5 ml trockenem DMF wurde allmählich
Imidazol (1,2 g, 1,8 mmol) gegeben, und die Lösung wurde 1 Stunde gerührt. Die
TLC-Analyse (Kieselgel, 20% Ethylacetat/Hexan) zeigte den Abschluß der Reaktion.
Die Lösung wurde
in 25 ml Wasser gegossen und mit 3 × 25 ml Ether extrahiert. Die
gemischten Etherlösungen
wurden über
wasserfreiem MgSO4 getrocknet. Das Verdampfen
des Lösungsmittels
ergab ein Öl,
das über
Kieselgel chromatographiert wurde, wobei 20% Ethylacetat/Hexan verwendet
wurde, wodurch das Produkt als weißer Feststoff mit einer Ausbeute
von 70% erhalten wurde.
1H NMR (CDCl3) δ 0,199
(s, 6H), 0,983 (s, 9H), 6,39-7,09 (m, 4H).To a solution of resorcinol (1.0 g, 0.9 mmol) and tert-butyldimethylsilyl chloride (1.4 g, 0.9 mmol) in 5 mL of dry DMF was added gradually imidazole (1.2 g, 1.8 mmol ), and the solution was stirred for 1 hour. TLC analysis (silica gel, 20% ethyl acetate / hexane) showed the completion of the reaction. The solution was poured into 25 ml of water and extracted with 3 × 25 ml of ether. The mixed ether solutions were dried over anhydrous MgSO 4 . Evaporation of the solvent gave an oil which was chromatographed on silica gel using 20% ethyl acetate / hexane to give the product as a white solid with a yield of 70%.
1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.199 (s, 6H), 0.983 (s, 9H), 6.39-7.09 (m, 4H).
3'-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)phenylacridin-9-carboxylat3 '- (tert-butyldimethylsilyloxy) phenyl acridine-9-carboxylate
Acridin-9-carbonsäure (700 mg, 3,3 mmol) wurde
in Thionylchlorid (5 ml) suspendiert, und das Reaktionsgemisch wurde
3 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das Lösungsmittel
wurde bei reduziertem Druck entfernt, wodurch ein gelber Feststoff
erhalten wurde, der unter Argon in Methylenchlorid und Pyridin (355 μl) gelöst wurde.
Diese Lösung
wurde in einem Eisbad abgekühlt,
und eine Lösung
von 4-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)phenol (400 mg, 5,3 mol) in Methylenchlorid
wurde tropfenweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
wurde der Rückstand
erneut in Ethylacetat gelöst
und mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde über MgSO4 getrocknet und eingeengt, wodurch ein rohes
Material erhalten wurde, das über
Kieselgel chromatographiert wurde (30% Ethylacetat/Hexan) wodurch
das reine Produkt als weißlicher
Feststoff erhalten wurde.
1H NMR (CDCl3) δ 0,273
(s, 6H), 1,026 (s, 9H), 6,84-8,36 (m, 12H).Acridine-9-carboxylic acid (700 mg, 3.3 mmol) was suspended in thionyl chloride (5 ml) and the reaction mixture was refluxed for 3 hours. The solvent was removed under reduced pressure to give a yellow solid which was dissolved under argon in methylene chloride and pyridine (355 μl). This solution was cooled in an ice-bath and a solution of 4- (tert-butyldimethylsilyloxy) phenol (400 mg, 5.3 mol) in methylene chloride was added dropwise. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight. After evaporation of the solvent, the residue was redissolved in ethyl acetate and washed with water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated to give a crude material which was chromatographed on silica gel (30% ethyl acetate / hexane) to give the pure product as an off-white solid.
1 H NMR (CDCl3) δ 0.273 (s, 6H), 1.026 (s, 9H), 6.84 to 8.36 (m, 12H).
3'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridinium-9-carboxylattrifluormethansulfonat3'-Hydroxyphenyl-l0-methyl-acridinium-9-carboxylate trifluoromethanesulfonate
3'-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)phenylacridin-9-carboxylat
(110 mg, 0,025 mmol) wurde unter Argon in Methylenchlorid (5 ml)
gelöst,
und Methyltrifluormethansulfonat (145 μl, 1,2 mmol) wurde zugegeben.
Die Lösung
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt,
wodurch ein dicker gelber Niederschlag erhalten wurde. Dieser Niederschlag
wurde filtriert, mit Chloroform gewaschen und getrocknet, wodurch
das Produkt als gelbe Kristalle erhalten wurde.
1H
NMR (Aceton-d6) δ 5,22 (s, 3H), 6,91-7,42 (m,
4H), 8,22-9,05 (m, 12H), 8,95 (bs, 1H).3 '- (tert-Butyldimethylsilyloxy) phenylacridine-9-carboxylate (110 mg, 0.025 mmol) was dissolved in methylene chloride (5 ml) under argon and methyl trifluoromethanesulfonate (145 μl, 1.2 mmol) was added. The solution was stirred at room temperature overnight to give a thick yellow precipitate. This precipitate was filtered, washed with chloroform and dried to give the product as yellow crystals.
1 H NMR (acetone-d 6 ) δ 5.22 (s, 3H), 6.91-7.42 (m, 4H), 8.22-9.05 (m, 12H), 8.95 (bs , 1H).
3'-Nydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylat (1c)3'-Nydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylate (1c)
3'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridinium-9-carboxylattrifluormethansulfonat
(500 mg, 1 mmol) wurde in absolutem Methanol (70 ml) suspendiert
und 30 Minuten unter Rückfluß erhitzt.
Dem heterogenen Gemisch wurde Ammoniumchlorid (5,6 g, 0,104 mol)
in Portionen zugesetzt, danach folgte Zink (6,8 g, 0,104 mol). Die gelbe
Farbe der Lösung
verschwand sofort nach der Zugabe von Zink. Die farblose Lösung wurde
3 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Die TLC des Reaktionsgemisches zeigte die vollständige Umwandlung in ein nicht-polares
Material. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert, und der Niederschlag
wurde mit Ethanol gewaschen (3 × 30
ml). Das Filtrat wurde eingeengt, wodurch ein weißlicher
Feststoff erhalten wurde, der erneut in Methylenchlorid gelöst und mit
Wasser gewaschen wurde (2 × 30
ml). Die organische Schicht wurde über Na2SO4 getrocknet und eingeengt, wodurch das Produkt
als weißlicher
Feststoff erhalten wurde.
1N NMR (CDCl3) δ 3,42
(s, 3H), 4,85 (s, 1H), 5,17 (s, 1H), 6,37-7,37 (m, 12H).3'-Hydroxyphenyl-10-methylacridinium-9-carboxylate trifluoromethanesulfonate (500mg, 1mmol) was suspended in absolute methanol (70ml) and heated at reflux for 30 minutes. Ammonium chloride (5.6 g, 0.104 mol) was added in portions to the heterogeneous mixture followed by zinc (6.8 g, 0.104 mol). The yellow color of the solution disappeared immediately after the addition of zinc. The colorless solution was refluxed for 3 hours. The TLC of the reaction mixture showed complete conversion to a non-polar material. The reaction mixture was filtered and the precipitate was washed with ethanol (3 × 30 ml). The filtrate was concentrated to give an off-white solid which was redissolved in methylene chloride and washed with water (2 × 30 ml). The organic layer was dried over Na 2 SO 4 and concentrated to give the product as an off-white solid.
1 N NMR (CDCl3) δ 3.42 (s, 3H), 4.85 (s, 1H), 5.17 (s, 1H), 6.37 to 7.37 (m, 12H).
4. Synthese des Acridan-Derivats 1d4. Synthesis of the acridan derivative 1d
6-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)-2-naphthol6- (tert-butyldimethylsilyloxy) -2-naphthol
Zu einer Lösung von 2,6-Dihydroxynaphthalin
(1,4 g, 8,7 mmol) und tert.-Butyldimethylsilylchlorid (1,31
g, 8,7 mmol) in 5 ml trockenem DMF wurde allmählich Imidazol (1,2 g, 17 mmol)
gegeben, und die Lösung
wurde 1 Stunde gerührt.
Die Lösung
wurde in 25 ml Wasser gegossen und mit 3 × 25 ml Ether extrahiert. Die
gemischten Etherlösungen
wurden über
wasserfreiem MgSO4 getrocknet. Das Verdampfen
des Lösungsmittels
ergab einen Feststoff, der in Hexan gelöst und filtriert wurde, um
das nicht reagierte Ausgangsmaterial zu entfernen. Das rohe Material
wurde über
Kieselgel chromatographiert, wobei 20% Ethylacetat/Hexan verwendet
wurde, wodurch das Produkt als weißer Feststoff mit einer Ausbeute
von 75% erhalten wurde.
1N NMR (CDCl3) δ 0,219
(s, 6H), 1,002 (s, 9H), 4,81 (s, 1H), 7,01-7,60 (m, 6H) 13C NMR (CDCl3) δ –4,17, 18,42, 25,92,
109,92, 115,28, 118,32, 122,80, 127,91, 128,62, 130,04, 130,38,
151,77, 151,92.To a solution of 2,6-dihydroxynaphthalene (1.4 g, 8.7 mmol) and tert-butyldimethylsilyl chloride (1.31 g, 8.7 mmol) in 5 mL of dry DMF was added gradually imidazole (1.2 g, 17 mmol), and the solution was stirred for 1 hour. The solution was poured into 25 ml of water and extracted with 3 × 25 ml of ether. The mixed ether solutions were dried over anhydrous MgSO 4 . Evaporation of the solvent gave a solid which was dissolved in hexane and filtered to remove the unreacted starting material. The crude material was chromatographed on silica gel using 20% ethyl acetate / hexane to give the product as a white solid with a yield of 75%.
1 N NMR (CDCl 3 ) δ 0.219 (s, 6H), 1.002 (s, 9H), 4.81 (s, 1H), 7.01-7.60 (m, 6H) 13 C NMR (CDCl 3 ) δ -4.17, 18.42, 25.92, 109.92, 115.28, 118.32, 122.80, 127.91, 128.62, 130.04, 130.38, 151.77, 151.92.
6'-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)acridin-9-carboxylat6 '- (tert-butyldimethylsilyloxy) acridine-9-carboxylate
Acridin-9-carbonsäure (500 mg, 2,2 mmol) wurde
in Thionylchlorid (5 ml) suspendiert, und das Reaktionsgemisch wurde
3 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das Lösungsmittel
wurde bei reduziertem Druck entfernt, wodurch ein gelber Feststoff
erhalten wurde, der unter Argon in Methylenchlorid und Pyridin (100 μl) gelöst wurde.
Diese Lösung
wurde in einem Eisbad gekühlt,
und eine Lösung
von 6-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)-2-naphthol (735 mg, 2,6 mmol)
in Methylenchlorid wurde tropfenweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Die Lösung
wurde eingeengt, wodurch ein Feststoff erhalten wurde, der in Ethylacetat
gelöst
und mit Wasser gewaschen wurde. Die organische Schicht wurde über MgSO4 getrocknet und eingeengt, wodurch ein rohes
Material erhalten wurde, das über
Kieselgel chromatographiert wurde (25% Ethylacetat/Hexan), wodurch
das reine Produkt als gelber Feststoff erhalten wurde (65%).
1H NMR (CDCl3) δ 0,278 (s,
6H), 1,044 (s, 9H), 7,16-8,34 (m, 14H)
13C
NMR (CDCl3) δ –4,25, 18,34, 25,78, 115,14,
118,47, 120,95, 122,49, 123,33, 124,98, 127,56, 128,58, 129,22,
129,40, 130,17, 133,15, 135,97, 146,62, 148,75, 153,92, 166,32.Acridine-9-carboxylic acid (500 mg, 2.2 mmol) was suspended in thionyl chloride (5 ml) and the reaction mixture was refluxed for 3 hours. The solvent was removed under reduced pressure to give a yellow solid which was dissolved under argon in methylene chloride and pyridine (100 μl). This solution was cooled in an ice-bath and a solution of 6- (tert-butyldimethylsilyloxy) -2-naphthol (735 mg, 2.6 mmol) in methylene chloride was added dropwise. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight. The solution was concentrated to give a solid which was dissolved in ethyl acetate and washed with water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated to give a crude material which was chromatographed on silica gel (25% ethyl acetate / hexane) to give the pure product as a yellow solid (65%).
1 H NMR (CDCl3) δ 0.278 (s, 6H), 1.044 (s, 9H), 7.16 to 8.34 (m, 14H)
13 C NMR (CDCl 3 ) δ -4.25, 18.34, 25.78, 115.14, 118.47, 120.95, 122.49, 123.33, 124.98, 127.56, 128 , 58, 129, 22, 129, 40, 130, 17, 133, 15, 135, 97, 146, 62, 148, 75, 153.92, 166, 32.
6'-Hydroxynaphthyl-l0-methylacridinium-9-carboxylattrifluormethansulfonat6'-hydroxynaphthyl-l0-methyl-acridinium-9-carboxylate trifluoromethanesulfonate
6'-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)naphthylacridin-9-carboxylat
(500 mg, 1 mmol) wurde unter Argon in Methylenchlorid (5 ml) gelöst, und
Methyltrifluormethansulfonat (1,2 ml, 10 mmol) wurde zugegeben.
Es entstand eine dunkelorange Lösung.
Die Lösung
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt,
wodurch ein dicker gelber Niederschlag erhalten wurde. Dieser Niederschlag
wurde filtriert, mit Ether gewaschen und getrocknet, wodurch das
Produkt als orange Kristalle erhalten wurde.
1H
NMR (Aceton-d6) δ 5,25 (s, 3H), 7,27-9,09 (m,
15H), 8,90 (s, 1H).6 '- (tert -Butyldimethylsilyloxy) naphthylacridine-9-carboxylate (500mg, 1mmol) was dissolved in methylene chloride (5ml) under argon and methyl trifluoromethanesulfonate (1.2ml, 10mmol) was added. There was a dark orange solution. The solution was stirred at room temperature overnight to give a thick yellow precipitate. This precipitate was filtered, washed with ether and dried to give the product as orange crystals.
1 H NMR (acetone-d 6 ) δ 5.25 (s, 3H), 7.27-9.09 (m, 15H), 8.90 (s, 1H).
6'-Hydroxynaphthyl-l0-methylacridan-9-carboxylat (1d)6'-hydroxynaphthyl-l0-methylacridan-9-carboxylate (1d)
6'-Hydroxynaphthyl-l0-methylacridinium-9-carboxylattrifluormethansulfonat
(350 mg, 0,66 mmol) wurde in absolutem Ethanol (30 ml) suspendiert
und 15 Minuten unter Rückfluß erhitzt.
Dem Gemisch wurde Ammoniumchlorid (3,5 g, 66 mmol) in Portionen
zugesetzt, danach folgte Zink (4,3 g, 66 mmol). Die gelbe Farbe der
Lösung
verschwand sofort nach der Zugabe von Zink. Die farblose Lösung wurde
4 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Die TLC des Reaktionsgemisches zeigte die vollständige Umwandlung in ein nichtpolares
Material. Die Lösung
wurde filtriert, und der Niederschlag wurde mit Ethanol gewaschen
(3 × 30
ml). Das Ethanol wurde verdampft, wodurch ein weißlicher
Feststoff erhalten wurde, der erneut in Ethylacetat gelöst und mit
Wasser gewaschen wurde (2 x 30 ml). Die organische Schicht wurde über Na2SO4 getrocknet und
eingeengt, wodurch das rohe Produkt erhalten wurde, das über Kieselgel
chromatographiert wurde (30% Ethylacetat/Hexan), wodurch das reine
Produkt als weißlicher
Feststoff erhalten wurde.
1N NMR (Aceton-d6) δ 3,38
(s, 3H), 5,34 (s, 1H), 6,94-7,70 (m, 14H), 8,70 (bs, 1H)
13C NMR (CDCl3) δ 33,53, 50,02,
118,97, 120,02, 121,46, 122,09, 128,21, 129,35, 129,95, 130,79,
133,79, 143,36, 147,56, 156,11, 171,05.6'-Hydroxynaphthyl-10-methylacridinium-9-carboxylate trifluoromethanesulfonate (350 mg, 0.66 mmol) was suspended in absolute ethanol (30 mL) and heated at reflux for 15 minutes. To the mixture was added ammonium chloride (3.5 g, 66 mmol) in portions followed by zinc (4.3 g, 66 mmol). The yellow color of the solution disappeared immediately after the addition of zinc. The colorless solution was refluxed for 4 hours. The TLC of the reaction mixture showed complete conversion to a non-polar material. The solution was filtered and the precipitate was washed with ethanol (3 × 30 ml). The ethanol was evaporated to give an off-white solid which was redissolved in ethyl acetate and washed with water (2 x 30 ml). The organic layer was dried over Na 2 SO 4 and concentrated to give the crude product, which was chromatographed on silica gel (30% ethyl acetate / hexane) to give the pure product as an off-white solid.
1 N NMR (acetone-d 6 ) δ 3.38 (s, 3H), 5.34 (s, 1H), 6.94-7.70 (m, 14H), 8.70 (bs, 1H)
13 C NMR (CDCl 3 ) δ 33.53, 50.02, 118.97, 120.02, 121.46, 122.09, 128.21, 129.35, 129.95, 130.79, 133, 79, 143, 36, 147, 56, 156, 11, 171, 05.
5. Synthese des Acridan-Derivats 1e5. Synthesis of the acridan derivative 1e
N-(Phenyl)-p-toluolsulfonamidN- (phenyl) -p-toluenesulfonamide
Anilin (1,86 g, 0,02 mol) wurde unter
Stickstoff in Methylenchlorid gelöst, und Triethylamin (3,8 ml,
0,02 mol) wurde zugegeben. Diese Lösung wurde in einem Eisbad
gekühlt,
und eine Lösung
von p-Toluolsulfonylchlorid (3,8 g, 0,02 mol) wurde mit einer Spritze
tropfenweise zugesetzt. Nachdem diese Lösung 4 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt
worden war, zeigte die TLC-Analyse (Kieselgel, 20% Ethylacetat/Hexan)
den Abschluß der
Reaktion. Das Reaktionsgemisch wurde in Ether gegossen, und der
Niederschlag wurde filtriert. Die Etherschicht wurde mit Wasser
gewaschen, über
MgSO4 getrocknet und eingeengt, wodurch
ein öliges Material
erhalten wurde. Dieses rohe Produkt wurde über Silicamaterial chromatographiert,
wobei 35% Ethylacetat und Hexan verwendet wurden, wodurch ein Feststoff
erhalten wurde, der außerdem
in Methylenchlorid/Hexan umkristallisiert wurde, Schmelzpunkt 104 °C.
1H NMR (CDCl3) δ 2,36 (s,
3H), 7,07-7,25 (m, 8H), 7,67-7,69 (d, 2H).Aniline (1.86 g, 0.02 mol) was dissolved in methylene chloride under nitrogen and triethylamine (3.8 mL, 0.02 mol) was added. This solution was cooled in an ice bath and a solution of p-toluenesulfonyl chloride (3.8 g, 0.02 mol) was added dropwise via syringe. After this solution was stirred at room temperature for 4 hours, TLC analysis (silica gel, 20% ethyl acetate / hexane) showed the completion of the reaction. The reaction mixture was poured into ether and the precipitate was filtered. The ether layer was washed with water, dried over MgSO 4 and concentrated to give an oily material. This crude product was chromatographed over silica using 35% ethyl acetate and hexane to give a solid which was also recrystallized in methylene chloride / hexane, mp 104 ° C.
1 H NMR (CDCl3) δ 2.36 (s, 3H), 7.07 to 7.25 (m, 8H), 7.67 to 7.69 (d, 2H).
N-(Phenyl-N-(p-toluolsulfonamido)acridin-9-carboxamidN- (phenyl-N- (p-toluenesulfonamido) acridine-9-carboxamide
N-(Phenyl)-p-toluolsulfonamid (247
mg, 1 mmol) wurde in Toluol gelöst
und unter Argon mit Kalium-tert.-butoxid (112 mg, 1 mmol) behandelt.
Nachdem die Lösung
30 Minuten gerührt
worden war, wurde das Lösungsmittel
bei reduziertem Druck entfernt, wodurch ein weißer Feststoff erhalten wurde.
Das Kaliumsalz wurde unter Argon erneut in wasserfreiem Tetrahydrofuran
suspendiert, und es wurde eine Lösung
von Acridin-9-carbonsäurechlorid
[durch Rückfluß von Acridin-9-Carbonsäure (156
mg, 0,75 mmol) und Thionylchlorid (3 ml)] in Methylenchlorid erhalten,
zugegeben. Es wurde Triethylamin zugesetzt, und das Reaktionsgemisch wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
wurde der Rückstand
erneut in Ethylacetat gelöst
und mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde über MgSO4 getrocknet und eingeengt, wodurch ein rohes
Material erhalten wurde, das über
Kieselgel chromatographiert wurde (30% Ethylacetat/Hexan), wodurch
das reine Produkt als weißlicher
Feststoff erhalten wurde.
1N NMR (CDCl3) δ 2,57
(s, 3H), 6,85-7,03 (m, 5H), 7,51-8,09 (m, 12H).N- (phenyl) -p-toluenesulfonamide (247 mg, 1 mmol) was dissolved in toluene and treated under argon with potassium tert-butoxide (112 mg, 1 mmol). After the solution was stirred for 30 minutes, the solvent was removed under reduced pressure to give a white solid. The potassium salt was resuspended in anhydrous tetrahydrofuran under argon and a solution of acridine-9-carboxylic acid chloride [by reflux of acridine-9-carboxylic acid (156 mg, 0.75 mmol) and thionyl chloride (3 ml)] in methylene chloride was obtained , added. Triethylamine was added and the reaction mixture was stirred at room temperature overnight. After evaporation of the solvent, the residue was redissolved in ethyl acetate and washed with water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated to give a crude material which was chromatographed on silica gel (30% ethyl acetate / hexane) to give the pure product as an off-white solid.
1 N NMR (CDCl3) δ 2.57 (s, 3H), 6.85 to 7.03 (m, 5H), 7.51 to 8.09 (m, 12H).
10-Methyl-N-(phenyl-N-(p-toluolsulfonamido)acridinium-9-carboxamidtrifluormethansulfonat10-methyl-N- (phenyl-N- (p-toluenesulfonamido) acridinium-9-carboxamidtrifluormethansulfonat
N-(Phenyl)-N-(p-toluolsulfonamido)acridin-9-carboxamid
(30 mg, 0,0068 mmol) wurde unter Argon in Methylenchlorid (5 ml)
gelöst,
und es wurde Methyltrifluormethansulfonat (77 μl, 0,068 mmol) zugegeben. Die Lösung wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt,
wodurch ein gelber Niederschlag erhalten wurde. Es wurde Hexan zugesetzt,
und der Niederschlag wurde filtriert. Der Feststoff wurde außerdem mit
Ether gewaschen und getrocknet, wodurch das Produkt als gelbe Kristalle
erhalten wurde.
1N NMR (Aceton-d6) δ 2,58
(s, 3H), 5,02 (s, 3H), 7,02-8,79 (m, 12H).N- (phenyl) -N- (p-toluenesulfonamido) acridine-9-carboxamide (30 mg, 0.0068 mmol) was dissolved in methylene chloride (5 mL) under argon and methyl trifluoromethanesulfonate (77 μL, 0.068 mmol) was added , The solution was stirred overnight at room temperature to give a yellow precipitate. Hexane was added and the precipitate was filtered. The solid was also washed with ether and dried to give the product as yellow crystals.
1 N NMR (acetone-d 6 ) δ 2.58 (s, 3H), 5.02 (s, 3H), 7.02-8.79 (m, 12H).
10-Methyl-N-(phenyl)-N-(p-toluolsulfonamido)-acridan-9-carboxamid (1e)10-methyl-N- (phenyl) -N- (p-toluenesulfonamido) acridan-9-carboxamide (1e)
10-Methyl-N-(phenyl)-N-(p-toluolsulfonamido)acridinium-9-carboxamidtrifluormethansulfonat
(10 mg, 0,0016 mmol) wurde in absolutem Ethanol (10 ml) suspendiert,
und die Lösung
wurde 15 Minuten unter Rückfluß erhitzt,
wodurch eine klare Lösung
erhalten wurde. Ammoniumchlorid (88 mg, 1,6 mmol) wurde der Lösung in
Portionen zugesetzt, danach folgte Zink (108 mg, 1,6 mmol). Die
gelbe Farbe der Lösung
verschwand sofort nach der Zugabe von Zink. Die farblose Lösung wurde
2 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Die TLC des Reaktionsgemisches zeigte die vollständige Umwandlung in ein nicht-polares
Material. Die Lösung
wurde filtriert, und der Niederschlag wurde mit Ethanol gewaschen
(3 × 20
ml). Die Lösung
wurde eingeengt, wodurch ein weißlicher Feststoff erhalten
wurde, der erneut in Methylenchlorid gelöst und mit Wasser gewaschen
wurde (2 × 15
ml). Die organische Schicht wurde über Na2SO4 getrocknet und eingeengt, wodurch das rohe
Produkt erhalten wurde, das durch präparative TLC gereinigt wurde,
wobei 30% Ethylacetat:Hexan verwendet wurde. Das reine Produkt wurde
als weißlicher
Feststoff erhalten.
1H NMR (CDCl3) δ 2,40
(s, 3H), 3,18 (s, 3H), 5,00 (s, 1H), 6,76-7,77 (m, 12H).10-Methyl-N- (phenyl) -N- (p-toluenesulfonamido) acridinium-9-carboxamide trifluoromethanesulfonate (10 mg, 0.0016 mmol) was suspended in absolute ethanol (10 mL) and the solution was heated at reflux for 15 minutes , whereby a clear solution was obtained. Ammonium chloride (88 mg, 1.6 mmol) was added to the solution in portions followed by zinc (108 mg, 1.6 mmol). The yellow color of the solution disappeared immediately after the addition of zinc. The colorless solution was refluxed for 2 hours. The TLC of the reaction mixture showed complete conversion to a non-polar material. The solution was filtered and the precipitate was washed with ethanol (3 x 20 ml). The solution was concentrated to give an off-white solid which was redissolved in methylene chloride and washed with water (2 x 15 mL). The organic layer was dried over Na 2 SO 4 and concentrated to give the crude product, which was purified by preparative TLC using 30% ethyl acetate: hexane. The pure product was obtained as an off-white solid.
1 H NMR (CDCl3) δ 2.40 (s, 3H), 3.18 (s, 3H), 5.00 (s, 1H), 6.76 to 7.77 (m, 12H).
Messungen der ChemilumineszenzMeasurements of chemiluminescence
Die Versuche in den folgenden Beispielen erfolgten mit einem Luminometer Turner Designs TD-20e, das mit einem Neutralfilter für die Lichtdämpfung verbunden war. Das Erfassen der Daten, die Analyse und Anzeige wurden von der Software gesteuert. Eine konstante Temperatur wurde durch ein extern zirkulierendes Wasserbad aufrechterhalten, das mit dem Luminometer verbunden war.The experiments in the following examples done with a luminometer Turner Designs TD-20e, which with a Neutral filter for the light attenuation was connected. The collection of data, analysis and display were controlled by the software. A constant temperature was through maintained an externally circulating water bath, with the Luminometer was connected.
6. Vergleich der Verbindungen 1a-e bei pH = 8 9 zeitlicher Verlauf und gesamte Intensität6. Comparison of the compounds 1a-e at pH = 8 9 time course and total intensity
Ein 200 μl Volumen einer Formulierung,
die 0,01 mM der Acridanverbindung 1a-e in 0,1 M Phosphat-Puffer,
pH = 8,9, 0,015% (6,2 mM) N2O2,
2,25 mM p-Iodphenol, 0,5% (Gew./Gew.) Tween
A 200 μl volume of formulation containing 0.01 mM of acridan compound 1a-e in 0.1 M phosphate buffer, pH 8.9, 0.015% (6.2 mM) N 2 O 2 , 2.25 mM p Iodophenol, 0.5% (w / w) Tween
- 1a. Phenyl-l0-methylacridan-9-carboxylat.1a. Phenyl-l0-methylacridan-9-carboxylate.
- 1b. 4'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylat.1b. 4'-hydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylate.
- 1c. 3'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylat.1c. 3'-Hydroxyphenyl-l0-methylacridan-9-carboxylate.
- 1d. 6'-Hydroxynaphthyl-l0-methylacridan-9-carboxylat.1d. 6'-hydroxynaphthyl-l0-methylacridan-9-carboxylate.
- 1e. N-(Phenyl)-N-(p-toluolsulfonamido)-10-methylacridan-9-carboxamid. Die Verbindung 1b kann für verschiedene Assayzwecke am besten geeignet sein. Die p-Stellung der OH-Gruppe erhöht die Lichtmenge deutlich.1e. N- (phenyl) -N- (p-toluenesulfonamido) -10-methylacridan-9-carboxamide. The Compound 1b can for different assay purposes best. The p-position of the OH group elevated the amount of light clearly.
7. Empfindlichkeit des Nachweises von Meerrettichperoxidase mit 1b und Wasserstoffperoxid7. Sensitivity of detection of horseradish peroxidase with 1b and hydrogen peroxide
Ein Versuch zum Optimieren einer Matrix wurde mit 1b (0,1 bis 0,05 mM), Wasserstoffperoxid (4,4 mM bis 44 μM), HRP (9 × 10–1 9 bis 1,4 × 10–12 Mol) bei 37 °C durchgeführt. Das fertige Assay-Reagenz bestand aus 2,25 × 10 3 M p-Iodphenol, 0,5% Tween 20 und 1 × 10–3 M EDTA in 0,1 M Tris-Puffer mit pH = 8,0. Der beste Kompromiß zwischen Empfindlichkeit und dynamischem Bereich wurde mit 1b (46 μMol/l) und 0,2 mmol/l Wasserstoffperoxid erzielt. Diese Bedingungen ergaben einen linearen Assay für HRP im Bereich von 9 × 10– 19 bis 1,4 × 10–14 Mol (Nachweisgrenze S/B = 1,4 nach 5 min bei 9 × 10–19 Mol) oder im Bereich von 9 × 10–19 bis 1,4 × 10–15 Mol (Nachweisgrenze S/B = 2 nach 15 min bei 9 × 10–19 Mol).An attempt to optimize a matrix was made with 1b (0.1 to 0.05 mM), hydrogen peroxide (4.4 mM to 44 μM), HRP (9 x 10 -1 9 to 1.4 x 10 -12 mol) 37 ° C performed. The final assay reagent consisted of 2.25 x 10 3 M p-iodophenol, 0.5% Tween 20 and 1 x 10 -3 M EDTA in 0.1 M Tris buffer pH 8.0. The best compromise between sensitivity and dynamic range was achieved with 1b (46 μmol / L) and 0.2 mmol / L hydrogen peroxide. These conditions gave a linear assay for HRP in the range from 9 × 10 - 19 to 1.4 × 10 -14 mol (detection limit S / B = 1.4 after 5 min at 9 × 10 -19 mol) or in the range of 9 × 10 -19 to 1.4 × 10 -15 mol (detection limit S / B = 2 after 15 min at 9 × 10 -19 mol).
Die
B. Empfindlichkeit des Nachweises von Meerrettichperoxidase mit 1b und NatriumperboratB. Sensitivity of the detection of horseradish peroxidase with 1b and sodium perborate
Ein Versuch zum Optimieren einer Matrix wurde mit 1b (0,1 bis 0,05 mM), Natriumperborat (3 mM bis 0,2 μM) und HRP (1,4 × 10–18 bis 1,4 × 10–14 Mol) bei 37 °C durchgeführt. Das fertige Assay-Reagenz bestand aus 2,25 × 10–3 M p-Iodphenol, 0,5% Tween 20 und 1 × 10– 3 M EDTA in 0,1 M Tris-Puffer mit pH = 8,0. Der beste Kompromiß zwischen Empfindlichkeit und dynamischem Bereich wurde mit 1b (46 μMol/l) und 0,2 mmol/l Perborat erzielt. Diese Bedingungen ergaben einen linearen Assay für HRP im Bereich von 0,4 × 10–18 bis 1,4 × 10–14 Mol (Nachweisgrenze S/B = 1,4 nach 5 min bei 1,4 × 10– 18 Mol) oder im Bereich von 1,4 × 10– 18 bis 1,4 × 10- 15 Mol (Nachweisgrenze S/B = 1,5 nach 15 min bei 1,4 × 10–18 Mol).An attempt to optimize a matrix was made with 1b (0.1 to 0.05 mM), sodium perborate (3 mM to 0.2 μM) and HRP (1.4 x 10 -18 to 1.4 x 10 -14 mol). carried out at 37 ° C. The final assay reagent consisted of 2.25 x 10 -3 M of p-iodophenol, 0.5% Tween 20 and 1 x 10-3 M EDTA in 0.1 M Tris buffer with pH = 8.0. The best compromise between sensitivity and dynamic range was achieved with 1b (46 μmol / l) and 0.2 mmol / l perborate. These conditions gave a linear assay for HRP in the range 0.4 x 10 -18 to 1.4 × 10 -14 mol (detection limit S / B = 1.4 after 5 min at 1.4 × 10 - 18 moles) or in the range of 1.4 x 10 - from 18 to 1.4 x 10-15 mol (detection limit S / B = 1.5 after 15 min at 1.4 × 10 -18 mol).
Die
9. Einfluß des pH-Wertes und des Puffer-Salzes9. Influence of pH and the buffer salt
Die vorliegende Erfindung kann in
einem pH-Bereich von mindestens 7 bis 9 durchgeführt werden und arbeitet mit
verschiedenen puffernden Salzen. Röhrchen, die 200 μl einer Formulierung
enthielten, die 0,1 mM 1b im bestimmten Puffer, 0,8 mM H2O2, 2,25 mM p-Iodphenol, 0,5% (Gew./Gew.)
Tween 20 und 1 mM EDTA enthielten, wurden bei Raumtemperatur in
das Luminometer gegeben. Es wurde Merrettichperoxidase (1,4 × 10–15 Mol)
eingespritzt, und die Intensität
der Chemilumineszenz wurde bei 30 min bestimmt. Der zeitliche Verlauf
der Lichtemission war in allen vier Lösungen ähnlich. Der optimale pH-Wert
kann sich mit Veränderungen der
Konzentrationen der Reaktanten ändern.
10. Optimierung der Konzentration von Verstärker und Peroxid10. Optimization the concentration of amplifier and peroxide
Die Verstärkung der Lichtemission von der mit HRP katalysierten Oxidation von 1b wurde mit p-Iodphenol untersucht. Es wurde eine Reihe von Konzentrationen von p-Iodphenol (0,23 bis 4,5 mM) in 0,1 M Tris-Puffer, pH = 8,0, untersucht. Die Signal-Hintergrund-Verhältnisse, die nach einem 50-minütigen Inkubieren mit 7 × 10–6 Mol HRP erhalten worden waren, wurden verglichen, wobei verschiedene Assay-Reagenzien 1b (0,1 bis 0,05 mM) und Peroxid (0,2 bis 0,8 mM) verwendet wurden. Der beste Kompromiß zwischen Empfindlichkeit und Konzentration wurde mit 1,1 mM p-Iodphenol bei 0,8 mM Peroxid und 0,05 mM 1b erreicht. Bei der besten Menge wurde mit p-Iodphenol und 7 × 10–6 Mol des Enzyms eine 2500-fache Verstärkung der Intensität der Chemilumineszenz (verglichen mit einer identischen Lösung, die keinen Verstärker enthielt) erreicht.The enhancement of light emission from the HRP-catalyzed oxidation of 1b was studied with p-iodophenol. A series of concentrations of p-iodophenol (0.23 to 4.5 mM) in 0.1 M Tris buffer, pH = 8.0, was investigated. The signal-to-background ratios obtained after incubating with 7 x 10 -6 moles of HRP for 50 minutes were compared using different assay reagents 1b (0.1 to 0.05 mM) and peroxide (0, 2 to 0.8 mM) were used. The best compromise between sensitivity and concentration was achieved with 1.1 mM p-iodophenol at 0.8 mM peroxide and 0.05 mM 1b. At the best level, with p-iodophenol and 7 x 10 -6 moles of the enzyme, a 2500-fold increase in chemiluminescence intensity was achieved (compared to an identical solution containing no enhancer).
11. Verbesserung des Nachweises durch Phenol-Verstärker11. improvement detection by phenol enhancer
In 220 μl einer Formulierung, die 0,1
mM b 2,25 mM Verstärker,
0,8 mM H202, 0,5% (Gew./Gew.) Tween
12. Verbesserung des Nachweises durch oberflächenaktive Mittel12. Improvement of the proof by surface-active medium
Es wurde festgestellt, daß bestimmte oberflächenaktive Mittel, wie nichtionische oberflächenaktive Mittel, die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung verbessern, indem sie ein besseres Signal-Hintergrund-Verhältnis bieten. Die Verbesserung erfolgt über die Minimierung der Hintergrund-Chemilumineszenz ohne die zugesetzte Peroxidase, möglicherweise aufgrund einer Verlangsamung der autooxidierenden Zersetzung des Esters. In einem Versuch verringerte Tween 20 (0,5 bis 1%) die Hintergrund-Lumineszenz von einer Lösung von 1b um den Faktor 65, verglichen mit einer ähnlichen Lösung, der das oberflächenaktive Mittel fehlte. SDS (Natriumdodecylsulfat) verringert die Hintergrund-Lumineszenz auf ähnliche Weise, ist jedoch für die Verwendung in Lösungen nicht bevorzugt, die höhere Enzymkonzentrationen enthalten.It was found that certain surfactants Agents, such as nonionic surfactants, improve the applicability of the present invention by to provide a better signal-to-background ratio. The improvement over minimizing background chemiluminescence without the added Peroxidase, possibly due to a slowing of the auto - oxidative decomposition of the Ester. In one experiment, Tween 20 (0.5 to 1%) reduced background luminescence from a solution of 1b by a factor of 65 compared to a similar solution containing the surfactant Medium was missing. SDS (sodium dodecyl sulfate) reduces background luminescence to similar ones Way, however, is for the use in solutions not preferred, the higher Contain enzyme concentrations.
13. Nachweis von HRP bei 25 und 37 °C13. Proof of HRP at 25 and 37 ° C
Die vorliegende Erfindung kann innerhalb
eines Temperaturbereichs von mindestens 25 bis 37 °C durchgeführt werden.
Die Kurven von Lichtintensität
gegenüber
Zeit, die durch die Behandlung von 200 μl einer Formulierung, die 0,05
mM der Verbindung b 0,2 mM N2O2,
0,5 mM p-Iodphenol, 0,5% (Gew./Gew.) Tween 20 und 1 mM EDTA in 0,1
M Tris-Puffer, pH
= 8,0, enthielt, die bei 25 oder 37 °C inkubiert worden war, mit
10 μl einer
Lösung
erhalten wurden, die 7 × 10–16 Mol
Meerrettichperoxidase enthielt, sind in
14. Vergleich des Nachweises von HRP mit Luminol und 1b14. Comparison of the proof of HRP with luminol and 1b
Wie in
15. Chemilumineszierender Nachweis von Proteinen durch Western-Blot15. Chemiluminescent Detection of proteins by Western Blot
Um die Empfindlichkeit von erfindungsgemäßen Reagenzien beim Nachweis von Proteinen durch Western-Blotting zu bestimmen, wurde ein Modellsystem von Transferrin angewendet, um Polypeptid-Banden in bekannten Mengen zu liefern.To the sensitivity of reagents of the invention in the detection of proteins by Western blotting, a model system of transferrin was applied to polypeptide bands in to deliver known quantities.
Ein Kaninchen-Anti-Ziege-IgG-Peroxidase-Konjugat und Kaninchen-Anti-Ziege-IgG-Peroxidase wurden von Cappel Products (Durham, NC) erhalten. Human-Transferrin und fraktioniertes Ziege-Aniti-Human-Transferrin-Serum wurden von Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO) geliefert. Die IgG-Probe wurde 2 Minuten mit 10000 g zentrifugiert, und der Überstand wurde bei der immunologischen Reaktion verwendet. Die Transfermembran Immobilon®-P wurde von Millipore Corp. (Bedford, MA) erhalten. Im Assay-Prozeß wurden die Filme X-OMAT AR und OMC von Kodak (Rochester, NY) verwendet.A rabbit anti-goat IgG peroxidase conjugate and rabbit anti-goat IgG peroxidase were obtained from Cappel Products (Durham, NC). Human transferrin and fractionated goat Aniti human transferrin serum were supplied by Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO). The IgG sample was centrifuged at 10,000 g for 2 minutes and the supernatant was used in the immunological reaction. The transfer membrane Immobilon ® -P was from Millipore Corp. (Bedford, MA). In the assay process, X-OMAT AR and OMC films from Kodak (Rochester, NY) were used.
Die SDS-PAGE wurde mit dem Puffersystem
durchgeführt,
das bei Laemmli (U. K. Laemmli, Nature, (London), 227, 680 (1970))
beschrieben ist. Das Sammelgel war 4,38% Acrylamid: 0,12% Bisacrylamid.
Das Trenngel war 6,81% Acrylamid: 0,19% Bisacrylamid. Nach der Elektrophorese
wurde das Gel
Die Membran wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur mit 0,05% Tween-20 in mit 50 mM Tris-HCl gepufferte Salzlösung mit pH = 7,4 (T-TBS) behandelt, die 1% fettfreies Milchpulver (NFM) enthielt. Diese blockierte Membran wurde 75 Minuten bei Raumtemperatur mit einem primären Antikörper (Verdünnung 1:500 der Ziege-Anti-Human-Transferrin-IgG-Fraktion) inkubiert, wobei T-TBS verwendet wurde, das 1% NFM enthielt.The membrane was left at room temperature for 1 hour with 0.05% Tween-20 in 50 mM Tris-HCl buffered saline pH = 7.4 (T-TBS) treated with 1% fat-free milk powder (NFM) contained. This blocked membrane was left for 75 minutes at room temperature with a primary antibody (Dilution 1: 500 goat anti-human transferrin IgG fraction) incubated using T-TBS containing 1% NFM.
Danach wurde die Membran gespült und bei
Raumtemperatur dreimal 10 Minuten jeweils mit T-TBS gewaschen. Die
gewaschene Membran wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur mit einem zweiten
Antikörper
inkubiert (Verdünnung
Die verwendeten Transferrin-Standards
waren nach einem 7 Sekunden dauernden Belichten des Röntgenfilms
Kodak X-OMAT AR (
Während der ersten Stunde konnten mit der Membran verschiedene Belichtungen vorgenommen werden, da die Membran ständig Licht emittierte.While In the first hour, different exposures could be made with the membrane be made because the membrane emitted light constantly.
Ein deutlicher Vorteil der Nachweisreagenzien für HRP-Konjugate auf Membranen, die N-Alkylacridancarboxyl-Derivate enthalten, ist die längere Dauer der Lichtemission. Im vorliegenden Beispiel kann die Chemilumineszenz mindestens 3 Stunden mit einem Röntgenfilm nachgewiesen werden, wodurch die Optimierung der Belichtung sehr einfach wird. Die Emission der Chemilumineszenz kann um einige Stunden verlängert werden, wenn die Konzentration von Acridan 1b erhöht wird. Demgegenüber erzeugt das beste kommerzielle chemilumineszierende Reagenz für den Nachweis von HRP auf einer Membran nur für etwa 1 Stunde ein ausreichendes Signal.A clear advantage of the detection reagents for HRP conjugates on membranes, the N-alkylacridancarboxylic derivatives included is the longer one Duration of light emission. In the present example, the chemiluminescence at least 3 hours with an x-ray film be detected, thereby optimizing the exposure a lot becomes easy. The emission of chemiluminescence can be up to several hours extended when the concentration of acridan 1b is increased. In contrast, produces the best commercial chemiluminescent reagent for detection of HRP on a membrane only for about 1 hour a sufficient signal.
Die vorangegangene Beschreibung soll die vorliegende Erfindung nur erläutern, und die vorliegende Erfindung wird nur durch die nachfolgenden Ansprüche begrenzt.The previous description is intended only illustrate the present invention, and the present invention is limited only by the following claims.
Claims (42)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/061,810 US5491072A (en) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | N-alkylacridan carboxyl derivatives useful for chemiluminescent detection |
US61810 | 1993-05-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69432382D1 DE69432382D1 (en) | 2003-05-08 |
DE69432382T2 true DE69432382T2 (en) | 2004-02-12 |
Family
ID=22038290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69432382T Expired - Lifetime DE69432382T2 (en) | 1993-05-17 | 1994-05-17 | N-Alkylacridancarboxylderivate, suitable for the detection of chemiluminescence |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5491072A (en) |
EP (1) | EP0625510B1 (en) |
JP (1) | JP3231777B2 (en) |
AT (1) | ATE236128T1 (en) |
AU (1) | AU666814B2 (en) |
CA (1) | CA2123235C (en) |
DE (1) | DE69432382T2 (en) |
WO (1) | WO1994026927A1 (en) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6414152B1 (en) * | 1981-12-11 | 2002-07-02 | University Of Wales College Of Medicine Of Heath Park | Luminescent labelling material and procedures |
US7122671B1 (en) * | 1979-07-19 | 2006-10-17 | University College Cardiff Consultants Limited | Luminescent labelling materials and procedures |
US5593845A (en) * | 1993-05-17 | 1997-01-14 | Lumigen, Inc. | Aryl N-alkylacridancarboxylate derivatives useful for chemiluminescent detection |
US5723295A (en) * | 1993-05-17 | 1998-03-03 | Lumigen, Inc. | Methods, acridan compounds and kits for producing light |
US5686258A (en) * | 1993-05-17 | 1997-11-11 | Lumigen, Inc. | Chemiluminescent detection of hydrolytic enzymes using an acridan |
JPH10508191A (en) * | 1994-09-02 | 1998-08-18 | ルミゲン インコーポレイテッド | New method and kit for light emission from Acridan |
US5843666A (en) * | 1994-09-02 | 1998-12-01 | Lumigen, Inc. | Chemiluminescent detection methods using dual enzyer-labeled binding partners |
US5731148A (en) * | 1995-06-07 | 1998-03-24 | Gen-Probe Incorporated | Adduct protection assay |
EP0853678A4 (en) * | 1995-07-31 | 1999-01-27 | Charm Sciences Inc | Chemiluminescent method of monitoring products after heat treatment |
EP0819119B1 (en) * | 1996-01-16 | 2003-04-02 | Lumigen, Inc. | Compounds, compositions and methods for generating chemiluminescence with phosphatase enzymes |
DK0915851T3 (en) * | 1996-07-16 | 2002-04-29 | Nederlanden Staat | Dibenzodihydropyridine carboxyl esters and their use in chemiluminescence assay methods |
US5922558A (en) * | 1997-09-12 | 1999-07-13 | Lumigen, Inc. | Methods and compositions for generating chemiluminescence with a peroxidase |
CA2300071C (en) * | 1997-09-12 | 2009-04-07 | Lumigen, Inc. | Novel compounds for generating chemiluminescence with a peroxidase |
IL150924A0 (en) * | 2000-01-28 | 2003-02-12 | Brij Pal Giri | Novel stabilized formulations for chemiluminescent assays |
US7186568B1 (en) | 2000-06-26 | 2007-03-06 | Lumigen Inc. | Electrochemiluminescence from acridan compounds |
US6872828B2 (en) | 2001-12-20 | 2005-03-29 | Lumigen, Inc. | Compounds for generating chemiluminescence with a peroxidase |
WO2003053934A1 (en) | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Lumigen, Inc. | Improved compounds for generating chemiluminescence with a peroxidase |
US7332354B2 (en) | 2001-06-01 | 2008-02-19 | Roche Diagnostics Operations, Inc. | Compounds for chemiluminescense procedures |
US6723851B2 (en) * | 2001-10-31 | 2004-04-20 | Quest Diagnostics Investment Incorporated | Chemiluminescent compounds and use thereof |
US6897036B2 (en) * | 2002-06-06 | 2005-05-24 | Lumigen, Inc. | Fluorescent detection of peroxidase enzymes |
US7390670B2 (en) | 2003-02-20 | 2008-06-24 | Lumigen, Inc. | Signalling compounds and methods for detecting hydrogen peroxide |
CA2562684A1 (en) * | 2004-04-14 | 2006-07-13 | Brij P. Giri | New ultra-sensitive chemiluminescent substrates for enzymes and their conjugates |
US7732153B2 (en) | 2006-05-09 | 2010-06-08 | Beckman Coulter, Inc. | Nonseparation assay methods |
US7799534B2 (en) * | 2006-05-09 | 2010-09-21 | Beckman Coulter, Inc. | Nonseparation assay methods |
US7906293B2 (en) * | 2007-04-09 | 2011-03-15 | Abbott Laboratories | Acridinium phenyl esters useful in the analysis of biological |
US20100240070A1 (en) * | 2007-11-07 | 2010-09-23 | Beckman Coulter, Inc. | Nonseparation Assay Methods Using Peroxide Generating Enzymes |
WO2010099479A1 (en) | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Beckman Coulter, Inc. | Non separation assays with selective signal inhibitors |
CA2753598C (en) * | 2009-02-27 | 2018-07-10 | Beckman Coulter, Inc. | Solution phase homogeneous assays |
JP5311662B2 (en) * | 2009-08-24 | 2013-10-09 | キッコーマン株式会社 | Luminescence enhancement method for peroxidase chemiluminescence reaction and luminescence enhancer for peroxidase chemiluminescence reaction |
US20110097723A1 (en) * | 2009-09-19 | 2011-04-28 | Qun Liu | Methods and reagents for analyte detection |
US11320424B2 (en) | 2018-07-13 | 2022-05-03 | 3M Innovative Properties Company | Specific binding chemiluminescent assay |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2510431A (en) * | 1946-11-02 | 1950-06-06 | Goodrich Co B F | Insecticidal composition comprising a dodecahydro acridane |
US2645594A (en) * | 1948-10-19 | 1953-07-14 | Abbott Lab | Antiseptic acridane compounds |
CH451144A (en) * | 1961-12-18 | 1968-05-15 | Siegfried Ag | Process for the preparation of salts of 10-aminoalkyl-5,5-dialkylacridanes |
US3917603A (en) * | 1970-05-13 | 1975-11-04 | Ciba Geigy Corp | Methyl(9-methyl-acaidan-9-yl)-ketones |
US3830919A (en) * | 1971-06-17 | 1974-08-20 | Colgate Palmolive Co | Antimicrobial haidressing |
US3962252A (en) * | 1973-02-28 | 1976-06-08 | Mead Johnson & Company | 10-imidoylacridans |
US4094981A (en) * | 1976-03-26 | 1978-06-13 | Mead Johnson & Company | Smooth muscle relaxant employing 10-imidoylacridans |
GB1461877A (en) * | 1974-02-12 | 1977-01-19 | Wellcome Found | Assay method utilizing chemiluminescence |
US4263398A (en) * | 1978-10-23 | 1981-04-21 | Morton-Norwich Products, Inc. | 9-(P-diethylaminophenyl)-9-chloro-10-phenylacridan agar medium |
GB2112779B (en) * | 1981-12-11 | 1986-10-15 | Welsh Nat School Med | Aryl acridinium esters as luminescent labelling materials |
US4687747A (en) * | 1984-07-02 | 1987-08-18 | Mallinckrodt, Inc. | Phenanthridinium ester as a labelling compound in luminometric immunoassay |
DE3645292C2 (en) * | 1986-08-22 | 1997-12-11 | Hoechst Ag | New chemiluminescent 9-carboxy-acridinium cpds. |
US4918192A (en) * | 1986-10-06 | 1990-04-17 | Ciba Corning Diagnostics Corp. | Polysubstituted aryl acridinium esters |
US5110932A (en) * | 1986-10-06 | 1992-05-05 | Ciba Corning Diagnostics Corp. | Polysubstituted aryl acridinium esters |
US4745181A (en) * | 1986-10-06 | 1988-05-17 | Ciba Corning Diagnostics Corp. | Polysubstituted aryl acridinium esters |
US5281712A (en) * | 1987-12-31 | 1994-01-25 | London Diagnostics, Inc. | Ammonium substituted chemiluminescent labels and their conjugates, and assays therefrom |
NZ227506A (en) * | 1987-12-31 | 1992-06-25 | London Diagnostics Inc | Specific binding assays using chemiluminescent compounds |
AU634716B2 (en) * | 1988-08-01 | 1993-03-04 | Ciba Corning Diagnostics Corp. | Method for detection of an analyte using acridinium esters and liposomes |
US5132204A (en) * | 1989-05-31 | 1992-07-21 | Chiron Corporation | Chemiluminescent double-triggered 1, 2-dioxetanes |
JPH0767394B2 (en) * | 1991-03-20 | 1995-07-26 | 三洋化成工業株式会社 | Chemiluminescence enhancer, chemiluminescence-based detection / quantification method and kit |
-
1993
- 1993-05-17 US US08/061,810 patent/US5491072A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-10 CA CA002123235A patent/CA2123235C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-12 AU AU63025/94A patent/AU666814B2/en not_active Ceased
- 1994-05-16 WO PCT/US1994/005437 patent/WO1994026927A1/en unknown
- 1994-05-16 JP JP52576694A patent/JP3231777B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-17 EP EP94107632A patent/EP0625510B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-17 AT AT94107632T patent/ATE236128T1/en not_active IP Right Cessation
- 1994-05-17 DE DE69432382T patent/DE69432382T2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2123235A1 (en) | 1994-11-18 |
AU6302594A (en) | 1994-12-01 |
ATE236128T1 (en) | 2003-04-15 |
CA2123235C (en) | 1999-09-21 |
WO1994026927A1 (en) | 1994-11-24 |
EP0625510B1 (en) | 2003-04-02 |
JP3231777B2 (en) | 2001-11-26 |
EP0625510A3 (en) | 1997-03-05 |
EP0625510A2 (en) | 1994-11-23 |
AU666814B2 (en) | 1996-02-22 |
JPH08500125A (en) | 1996-01-09 |
US5491072A (en) | 1996-02-13 |
DE69432382D1 (en) | 2003-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69432382T2 (en) | N-Alkylacridancarboxylderivate, suitable for the detection of chemiluminescence | |
EP0750748B1 (en) | Novel aryl n-alkylacridancarboxylate derivatives useful for chemiluminescent detection | |
EP0755457B1 (en) | Novel Aryl-N-Alkylacridanthiocarboxylate derivatives useful for chemiluminescent detection | |
DE69827152T2 (en) | CHEMILUMINESCENT COMPOSITIONS AND CORRESPONDING METHODS | |
US5451347A (en) | Methods and compositions providing enhanced chemiluminescence from chemiluminescent compounds using dicationic surfactants | |
US5552298A (en) | Enzyme-catalyzed chemiluminescence from hydroxyaryl cyclic diacylhydrazide compounds | |
DE69533035T2 (en) | Method for producing a chemiluminescence | |
DE60018758T2 (en) | Chemiluminescent substrate of hydrolases such as phosphatases | |
EP0778946B1 (en) | Novel method and kits for producing light from an acridan compound | |
AU687534C (en) | Novel aryl n-alkylacridancarboxylate derivatives useful for chemiluminescent detection | |
AU706232B2 (en) | Novel aryl N-alkylacridancarboxylate derivatives useful for chemiluminescent detection | |
AU733635B2 (en) | Novel method and kits for producing light from an acridan compound |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |